高考物理专题复习：电势.ppt

电势能、电势、电势差,一.电势能 例1 例2 二.电势 三.电势差和等势面 等势面图 四.电势与电场强度 例3 例4 例5 96年高考(p151/1) 97年高考(p152/2) 例6 五.匀强电场中场强和电势差的关系 99年高考(p152/3 ) 2000年高考（10.2/12） 03年江苏高考5 04年天津14 04年上海6 04年湖南20,一.电势能：,1. 不仅由电荷,而且由电荷在电场中的相对位 置决定的能量叫电势能.,2. 电势能的变化和电场力做功的关系: 电场力做功的过程就是电势能和其它形式的能 相互转化的过程 电场力对电荷做正功,电荷的电势能减小 电场力对电荷做负功,电荷的电势能增加,3. 电场力做功的特点：w=quab 只跟电荷的电量及起点和终点的电势差有关，跟电荷移动的路径无关。,例1 . 如图示，在匀强电场e中，一个负电荷在外力作用下由a点运动到b点，则 （ ） a.外力与电场力对电荷做功之和等于电荷电势能的增 量与动能增量之和 b.外力对电荷所做的功等于电荷电势能的增量与动能 增量之和 c.外力和电场力对电荷做功之和等于电荷动能的增量 d.电荷克服电场力所做的功等于电荷动能的增量 e.电荷克服电场力所做的功等于电荷电势能的增量,b c e,若规定无穷远处电势为零, 则正点电荷形成的电场中各点的电势均为正值,负点电荷形成的电场中各点的电势均为负值.,二.电势,1.电势是反映电场的能的性质的物理量,2.电势的定义: ua=uao (o点电势为0) 电场中某点的电势在数值上等于单位正电荷由该点移到零电势点时电场力所做的功.,3.电势的单位-伏特.,4.电势是标量.,5.电势的相对性:,6.沿着电场线方向,电势越来越低.,c.电场中两个等势面不相交.,三.电势差和等势面:,1.电场中两点的电势之差叫电势差.,2.电荷在电场中由一点a移动到另一点b时,电场力所做的功wab跟移送电量q之比叫做两点的电势差 uab=wab/q,3.等势面:电场中电势相等的点组成的面叫等势面.,4.等势面的特点:,a. 在等势面上移动电荷时电场力不做功,b.等势面一定跟电场线垂直,而且电场线总是由 电 势较高的等势面指向电势较低的等势面,四.电势与电场强度,例2：在图示的电场中，已知a、b两点间的电势差uab = -10v a. 电荷q = +410-9 c由a点移动到b点，电场力所做的功是多 少？电势能是增加还是减少？ b. 电荷q =210-9 c由a点移动到b点，电场力所做的功是 多少？电势能是增加还是减少？,解：a电荷q = +410-9 c由 a点移动到 b点，电场力所做的功为,wab=quab=410-9 (-10)= - 410-8j,正电荷由a点移动到b点，电场力的方向与位移的方向相反；电场力做负功，即克服电场力做功这时其他形式的能量转化为电势能，电势能增加,b电荷q=2109 c由a点移动到b点，电场力所做的功为,wab=quab=-210-9 (-10)=210-8j,负电荷由a点移动到b点，电场力的方向与位移的方向相同，电场力做正功这时电势能转化为其他形式的能量，电势能减少,例3. 在静电场中，关于场强和电势的说法正确的是 a电场强度大的地方电势一定高 b电势为零的地方场强也一定为零 c场强为零的地方电势也一定为零 d场强大小相同的点电势不一定相同,d,例4. 若带正电的小球只受电场力的作用，则它在任意一段时间内 a一定沿着电场线由高电势向低电势运动 b一定沿着电场线由低电势向高电势运动 c不一定沿电场线运动，但一定由高电势向低电势运动 d不一定沿电场线运动，也不一定由高电势向低电势运动,d,例5. 下述说法正确的是 a在同一等势面上移动电荷，电场力不作功 b等势面上各点场强大小一定相等 c电场中电势高处，电荷的电势能就大 d电场强度大处，电荷的电势能就大,a,五.匀强电场中场强和电势差的关系,1.在匀强电场中，沿场强方向的两点间的电势差等于场强与这两点的距离的乘积 u=ed,上式可以改写成,2.在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差,3.场强的另一个单位v/m这个单位与前面讲过的场强的单位n/c是相等的,两个等量同种电荷的等势面,两个等量异种电荷的等势面,如图a,b,c是一条电力线上的三个点，电力线的方向由a到c, a、b间的距离等于b、c间的距离。用ua、ub、uc和ea、eb、ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度,可以断定 ( ). (a) uaubuc (b) eaebec (c) ua-ub=ub-uc (d) ea=eb=ec,a,96年高考,1997年高考.,质量为m、电量为q的质点,在静电力作用下以恒定速率v沿圆弧从a点运动到b点,其速度方向改变的角度为(弧度),ab弧长为s.则a,b两点间的电势差 ua -ub= _, ab弧中点的场强大小e=_.,解：因为质点动能不变，所以电场力不做功，ab圆弧为点电荷的等势线， ua -ub=0,电场力提供向心力,mv2/r=qe,r=s /,e=mv2/qr= mv2 /qs,0,mv2/qs,例6. 带电粒子在电场中由a点运动到b点，图中实线为电场线，虚线为粒子运动轨迹，则可以判定 （ ） a.粒子带负电 b.粒子的电势能不断减少 c.粒子的动能不断减少 d.粒子的在a 点的加速度小于在b 点的加速度,解：在a点，电场力必须沿图示方向，否则，粒子将向另一侧运动。,a c d,图中a、b、c、d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ua15v，ub3v，uc - 3v由此可得d点电势ud_v,99年高考.,解: uac=18v,连接ac并且将ac三等分,则,ufc=6v,uf=3v= ub,连接bf,则bf为等势线,作 de bf,可以证明 bcf dae ae=fc,ud=ue =9v,9v,2000江苏高考,倾角30的直角三角形，底边长2l，底边处在水平位置，斜边为光滑绝缘导轨，现在底边中点o固定一个正电荷q ，让一个质量为m 的带正电的电荷q 从斜面顶端 a 沿斜面下滑，（不脱离斜面），已测得它滑到仍在斜边上的垂足d处的速度为v，加速度为a，方向沿斜面向下，问该质点滑到底端时的速度和加速度各为多少？,解：,连接od,分析受力。,由机械能守恒定律,在d点mgsin 30- f电 cos 30=ma,在c点mgsin 30+ f电 cos 30=mac, ac = g - a,5两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置，构成一平行板电容器，与它相连接的电路如图所示，接通开关k，电源即给电容器充电. （ ） a保持k接通，减小两极板间的距离，则两极板间电 场的电场强度减小 b保持k接通，在两极板间插入一块介质，则极板上的 电量增大 c断开k，减小两极板间的距离，则两极板间的电势 差减小 d断开k，在两极板间插入一块介质， 则两极板间的电势差增大,b c,03年江苏高考5,14在静电场中，将一电子从a点移到b点，电场力做了正功，则 （ ） a 电场强度的方向一定是由a点指向b点 b 电场强度的方向一定是由b点指向a点 c 电子在a点的电势能一定比在b点高 d 电子在b点的电势能一定比在a点高,04年天津14,c,6某静电场沿x方向的电势分布如图所示，则（ ） a在0x1之间不存在沿x方向的电场。 b在0x1之间存在着沿x方向的匀强电场。 c在x1x2之间存在着沿x方向的匀强电场。 d在x1x2之间存在着沿x方向的非匀强电场。,04年上海6,a c,如图，一绝缘细杆的两端各固定着一个小球，两小球带有等量异号的电荷，处于匀强电场中，电场方向如图中箭头所示。开始时，细杆