2012《金榜夺冠》物理一轮第七章第二单元第4课时.ppt

高考总复习物理 第二单元 电场能的性质 第4课时 电场强度与电势差的关系 电场中的功能关系 选修3-1 第七章 电场 高考总复习物理 高考总复习物理 基础回顾 考点一 电场强度与电势差的关系 1电势差反映电场_的性质，而电场强度 反映电场_的性质 2电势差与电场强度的关系 匀强电场中U_，E为场强的大小，d为沿场 强方向的距离 或者：E_，由此可知电场强度的单位又为_ 答案: 1能 力 2Ed V/m 高考总复习物理 要点深化 1关于匀强电场中电势差与电场强度的关系：E 上式只适用于匀强电场，它表明在匀强电场中，场强在 数值上等于沿场强方向单位距离上的电势差 (1)公式中的d是沿场强方向上两点间的距离，如果两点 不在同一电场线上，应将d分解到场强方向上，即d应是场强 方向的投影距离 (2)场强的另一单位：伏特/米，V/m. (3)场强方向是电势降低最快的方向 2电势与电场强度的关系 如右图所示，在电场中，电势降低的方向不一定沿场 强方向，场强的方向是电势降低最快的方向，场强越大的 地方电势变化越快； 高考总复习物理 场强与电势无直接关系，某点 电势的值是相对选取的零势点 而言的，选取的零电势点不同 ，电势值就不同，但场强值却 不会受影响具体可通过下表 来认识： 电场强度电势 意义 描述电场力的性 质 描述电场能的性 质 定义 高考总复习物理 矢量 性 矢量：方向为正电荷的受 力方向，服从矢量运算( 平行四边形定则) 标量，但有正负，正负只 表示高低 决定 因素 场强由电场本身决定，与 试探电荷无关 电势由电场本身决定，与 试探电荷无关，其大小与 参考点的选取有关，有相 对性 关系 场强为零的地方电势不一 定为零 电势为 零的地方场强不一 定为零 联系 匀强电场中：UEd(d为AB间沿电场方向的距离)； 电势沿场强方向降低最快； 关系式：UAB A B，UABUBA， WAB(EpBEpA)EpAEpBqUAB 高考总复习物理 基础回顾 考点二 电场中的功能关系 1电场力做多少正功，电势能就_多少；电场力 做多少负功，电势能就_多少 2只有电场力做功时，_之和保持不变 3只有电场力和重力做功时，_三者 之和保持不变 答案： 1减少 增加 2电势能和动能 3电势能、重力势能、动能 高考总复习物理 要点深化 1只有电场力做功时，电势能与动能之间相互转化， 因此电势能和动能之和保持不变 2只有电场力和重力做功时，电势能的变化可以从电 场力做功求得，重力势能的变化可以通过重力做功求得， 动能的变化等于电场力和重力做功之和因此，电势能、 重力势能、动能之和保持不变 3除重力和弹力做功外，其它力(包括电场力)所做的 功等于物体机械能的变化 4电场中的功能关系问题仍然要借助动能定理、能量 守恒定律来解决，在解题中仔细体会各种功能关系 高考总复习物理 高考总复习物理 题型一 作匀强电场中等势线和电场线的技巧 作匀强电场中等势线和电场线时，一要先连接长度最长的 两点，二要根据匀强电场沿电场线方向电势均匀降低的特点， 在该直线上寻找等势点，确定各点的电势；三要根据电场线和 等势面垂直的特点画电场线，从而确定电场的方向 如右图所示，虚线方框内 为一匀强电场，A、B、C为该电 场中的三个点已知 A12 V， B6 V， C6 V，试 在该方框中作出该电场的示意 图(即画出几条电场线，并要求 保留作图时所用的辅助线)将 一个电子从A点移到B点，电场 力做多少eV的功？ 高考总复习物理 解析：由于电场线与等势面垂直 ，而且在匀强电场中与等势点连线垂 直的线一定是电场线电势相等点可 以根据匀强电场电势均匀降低的特点 ，把线段等分来寻找如右图所示， 用虚线连接AC.因 A12 V， C6 V，把AC线段三等分，得D点的电势 D6 V，连接DB，则DB为一条等势线 ， 可以画出与等势线垂直的电场线，如图中实线所示 ，电势降低最快的方向为场强方向将一电子从A 移动到B，电场力做功WeUAB6 eV. 答案：图见解析；6 eV 高考总复习物理 题型训练 1.如右图所示，ABCD是匀强 电场中一正方形的四个顶点，已知 A、B、C三点的电势分别为 A 15 V， B3 V， C3 V，求 ： (1)D点电势D； (2)在图中过A点画出一条电场 线，并指明其方向 解析：(1)首先连接AC，根据沿同一匀强电场中任何一个 相同方向上，相距同样距离的两点间的电压都是相同的，由题 意得UAC A C18 V，UBC B C6 V，得UAC 3UBC，这样可对AC线进行三等分，等分点分别为D、B. 高考总复习物理 联结DD、BB，这是本 题的二条等势线，如右图所示 由此得到 D D9 V. (2)由于电场线跟等势面垂直， 过A点作DD(或BB)的垂线， 根据“沿着电场线的方向电势降 落”可知：电场的方向指向右下 方，如右图所示 答案： (1)9 V (2)见解析 高考总复习物理 题型二 用能量守恒观点处理电势能等能量变化的综合问题 电场力做功既可用公式WqU来计算；在匀强电场中也可 以用WFS来计算；还可以利用动能定理W电场力W其他力 Ek来求解而电场力做的功等于电势能增量的负值：W电 EP，反映其能量的变化 机械能和非机械能的其它能量有联系，而这一联系是通过 做功实现的，功的大小可以量度能量转化的多少这就是解 决物理问题最实用的功能原理 如右图所示在一匀强 电场中，有两个平行的电势 不同的等势面A和C， 高考总复习物理 在它们的正中间放入一个金属网B，B接地现有一正电荷 只在电场力的作用下沿垂直于等势面方向运动，经过A时动 能为20 J，穿过B到达C时动能减为零，那么在该正电荷运动 过程中，当它的电势能为5 J时，它的动能为( ) A20 J B15 J C10 J D5 J 解析：根据动能定理和题意可知，带电粒子从A到C， 电场力做功为20 J，因为电场力不变，而AB的距离等于 BC的距离，则带电粒子从B到C，电场力做功为10 J，即 在B点的动能为10 J，而电势能为0 J，故带电粒子在电场中 的电势能和动能之和为10 J，是守恒的，当电势能为5 J，它 的动能为5 J. 答案：D 高考总复习物理 题型训练 2如图所示，一个电荷量 为Q的点电荷甲，固定在 绝缘水平面上的O点另一个电荷量为q及质量为m的点电荷 乙，从A点以初速度v0沿它们的连线向甲运动，到B点速度最小 ，最小值为v.已知静电力常量为k 、点电荷乙与水平面的动摩 擦因数为 及 AB间距离为L0，则( ) AOB间的距离为 B从A到B的过程中，电场力对点电荷乙做的功为 W C从A到B的过程中，电场力对点电荷乙做的功为 W 高考总复习物理 解析：速度最小即加速度为零，有 故 再根据动能定理 得W= 注意除以q才是电势差，故D错 答案：AB D在点电荷甲形成的电场中AB间电势差 UAB 高考总复习物理 高考总复习物理 警示 因错误判断带电体的运动情况而出错 质量为m的物块，电 荷量为q，开始时让它静止在倾 角60的固定光滑绝缘斜面 顶端，整个装置放在水平方向、 大小为E的匀强电场，如上图所 示，斜面高为H，释放物体后，物 块落地的速度大小为( ) 错解：不少同学在做这道题时，一看到“固定光滑绝缘斜面 ”就想物体沿光滑斜面下滑不受摩擦力