高二物理电场能的性质复习课件 人教版.ppt

电场复习课一 描述电场的物理量 借助于检验电荷 从力和能两个角度研究电场 得出了那些结果 对电场研究得到了表征电场性质的两个物理量 电场强度和电势 对处在电场中的电荷研究得到了描述电荷性质的两个物理量 电场力和电势能 一 从力的角度研究电场 发现电场强度是电场本身的一种特性 与检验电荷存在与否无关 e是矢量 一 从力的角度研究电场 发现电场强度是电场本身的一种特性 与检验电荷存在与否无关 e是矢量 判断电场强度方向的方法 根据规定判断 正电荷受到的电场力方向和场强方向相同 负电荷受到的电场力方向和场强方向相反 根据电场线判断 电场线上每一点的切线方向即是该点的场强方向 根据等势面判断 场强的方向总是垂直于等势面 并由高的等势面指向低的等势面 二 从能的角度研究电场 发现电势也是电场本身的一种特性 与检验电荷存在与否无关 是标量 判断电势能大小的方法 根据电场力做功的正负判断 无论正负电荷 若电场力做正功 则电势能减少 若电场力做负功 则电势能增加 根据公式判断 将q 带符号代入ep q 计算判断 根据能量转化和守恒判断 注意 电势能是电荷和电场所组成的系统所共有的 注意 电势与检验电荷存在与否无关 注意 电势与检验电荷存在与否无关 判断电势高低的方法 根据电场线方向判断 顺着电场线的方向电势越来越低 根据电势差判断 若uab 0 则 a b 若uab 0 则 a b 若uab 0 则 a b 根据电势能和电势的关系判断 ep q 3 多个力做功w电 w其 ek2 ek1 3 多个力做功w电 w其 ek2 ek1 有静电力做功时功能关系 1 只有静电力做功只发生电势能和动能之间的相互转化 电势能和动能之和保持不变 即w电 ep1 ep2 ek2 ek1 2 只有静电力和重力做功只发生电势能 重力势能和动能之间的相互转化 电势能 重力势能和动能三者之和保持不变 即w电 wg ep1 ep2 epg1 epg2 ek2 ek1 1 考查电势能的大小 如图所示 在点电荷电场中的一条电场线上依次有a b c三点 分别把 q和 q的试验电荷依次放在三点上 关于它所具有的电势能的正确说法是 a 放上 q时 它们的电势能 a b c b 放上 q时 它们的电势能 a b c d 放上 q时 它们的电势能 a b c 答案 a d解析 因为沿电场线方向电势降低 所以有 a b c 根据ep q 对于正电荷q 0 有epa epb epc 对于负电荷q 0 有epa epb epc 返回 2 考查电势的高低 已知电场中a b c三点 现使正电荷q 5 0 10 7c从a移到b 电场力做功8 0 10 5j 再使q由b移到c 电场力做功 9 0 10 5j 问 在a b c三点中哪一点的电势最低 a a点最低 b b点最低 c c点最低 d 无法判断 答案 b解析 根据u w q得 uab 8 0 10 5j 5 0 10 7c 160v 0 所以 a b ubc 9 0 10 5j 5 0 10 7c 180v 0 所以 b c 综上所述 b点电势最低 返回 3 考查电势差 如图14 66所示 a b两点相距10cm e 100v m ab与电场线方向夹角 120 求ab两点间的电势差uab a 10v b 10v c 5v d 5v 答案 d解析 a b两点在场强方向上的距离由于 a b 则根据u ed得 uab ed 100 5 10 2v 5 v 注意 在使用公式u ed时 注意d是沿场强方向的距离 在求两点电势差时 要判明两点电势的高低 返回 4 图1中实线条是一个电场中的电场线 虚线是一个负试验电荷在这个电场中运动的轨迹 如果电荷是从图中a处运动到b处 则以下判断中正确的是 a 电荷从a到b 运动的加速度变小 b 电荷从a到b 电势能增大 c 电荷从a到b 电势升高 d 电荷从a到b 动能增大 图1 答案 b 解析 解此类问题的基本思路 1 曲线弯曲方向 f的方向 电场线的方向2 电场线的疏密 e的大小 a的大小3 电场线方向 的高低 ep的大小4 功能关系 静电力做功 ek的大小 5 如图所示 虚线a b c是电场中的三个等势面 相邻等势面间的电势差相同 实线为一个带正电的质点仅在电场力作用下 通过该区域的运动轨迹 p q是轨迹上的两点 下列说法中正确的是 a 三个等势面中 等势面a的电势最高b 带电质点一定是从p点向q点运动c 带电质点通过p点时的加速度比通过q点时小d 带电质点通过p点时的动能比通过q点时小 6 如图所示 在匀强电场中 有相互平行且间隔相等的3个等势面a b c 其中等势面b的电势为零 一正电荷在只受电场力作用的情况下 以垂直等势面a的初速度自a射入 且初动能为20j 到达等势面c时动能为零 则该电荷在电势能为5j处的动能是 a 20jb 15jc 10jd 5j d 7 如图1所示 在点电荷 q形成的电场中有一个带电粒子通过 其运动轨迹如图中实线所示 虚线表示电场的两个等势面 则 a 等势面电势a b 粒子动能eka ekbb 等势面电势a b 粒子动能eka ekbc 等势面电势a b 粒子动能eka ekbd 等势面电势a b 粒子动能eka ekb a 8 如图 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ua 15v ub 3v uc 3v 由此可得d点电势ud v 9 注释 1 正电荷受到的电场力方向和电场线的指向相同 负电荷受到的电场力方向和电场线的指向相反 2 电场力方向和位移方向相同 电场力做正功 电场力方向和位移方向相反 电场力做负功 具体由w fscos 决定 3 沿着电场线的方向电势降低 4 电场力做正功 电势能降低 电场力做负功 电势能增加 5 正电荷 电势能升高 电势升高 电势能降低 电势降低 负电荷 电势能升高 电势降低 电势能降低 电势升高 返回 9 如图3所示 q1和q2为两静止的等量异号电荷 mn是电荷连线的中垂线 一带电粒子在电场力作用下运动到mn上一点p时的速度为v0 方向指向两电荷连线的中点o 经很短的时间 粒子速度为v 则有 1 v v0 2 v v0 3 v v0 4 无法确定 m q1 q2 n p v0 图3 答案 c解析 这是涉及等量异号电荷电场的习题 要求对这个电场有一定了解 图4中虚线是在学生实验中已认识的等势线 其中的电荷连线中垂线mn比较特殊 它的电势值为零 图4 有同学误选b 是认为带电粒子沿等势线mn运动 则电场力不做功 故速度不变 但实际上在带电粒子到达p点时 因p处场强e的