高三物理一轮复习 第七章 第3单元 电场能的性质学案（无答案）（选修3-1）.doc

第3单元 电场能的性质【学习目标】1、理解电场力做功特点，掌握电场力做功和电势能的变化的关系2、理解电势能、电势、等势面的概念及相互关系。3、理解电势差的定义及正负值的定义，会用进行有关计算4、理解匀场电场中电势差跟电场强度的关系，会用解决有关问题【自主学习】一、电场力的功1、特点:电场力做功与路径 ，只与 有关。2、计算方法：（1）由公式W=(qE)LCOS（2）由公式（为电荷初末位置间电势差的大小）（3）由电场力做功和电势能的变化的关系：分别是电荷电场中A、B 两点的电势能）（4）由动能定理二、电势能1电势能的定义：电荷在电场中具有的能2电场力做功与电势能变化的关系：(1)电势能变化的数值_电场力做的功，(2)电场力做正功，电势能_；电场力做负功，电势能_. 【思考1】如何判断电荷在电场中两点电势能的高低？三、电势 1、定义：电荷在电场中某点的 和它的 的比值2 、表达式： .3、电势具有相对性：电势的高低与 的选取有关，实际中一般选取 或 为零电势点4、等势面：在电场中电势相等的各点构成的面5、等势面与电场线的关系：（1）电场线总是与等势面垂直，且从 等势面指向 等势面。（2）电场线越密的地方，等势面也 。（3）在等势面上任意两点间移动电荷，电场力 做功。【思考2】如何判断电场中两点电势的高低？三、电势差1定义：电场中两点间 的差值，即UAB .2电场力做的功与电势差的关系：WAB 或UAB 四、电势差与电场强度的关系1、匀强电场中电势差U和电场强度E的关系式为U= 2、说明：（1）U=Ed只适用匀强电场的计算，对非匀强场可以用来定性分析，如非匀强电场中各相邻的等势面的电势差一定时，E越大处，d ，即等势面越 （2）式中d的含义是某两点 距离或两点所在等势面间的距离。由此可知电场强度的方向是电势降落最 的方向。【典型例题】【例1】某电场的电场线分布如图所示，下列说法正确的是 ()Ac点场强大于b点场强 Ba点电势高于b点电势C若将一试探电荷q由a点释放，它将沿电场线运动到b点D若在d点再固定一点电荷Q，将一试探电荷q由a移至b的过程中，电势能减小【例2】位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内的电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则 ()Aa点和b点的电场强度相同B正电荷从c点移到d点，电场力做正功C负电荷从a点移到c点，电场力做正功D正电荷从e点沿图中虚线移到f点，电势能先减小后增大【例3】如图所示，实线为方向未知的三条电场线，虚线分别为等势线1、2、3，已知MNNQ，带电量相等的a、b两带电粒子从等势线2上的O点以相同的初速度飞出仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图所示，则 ( )Aa一定带正电，b一定带负电Ba加速度减小，b加速度增大CMN两点电势差|UMN|等于NQ两点电势差|UNQ|Da粒子到达等势线3的动能变化量比b粒子到达等势线1的动能变化量小【例4】 如图所示，固定在水平地面上的绝缘平板置于匀强电场中，电场方向与平板平行在绝缘平板上，放置一个带负电的物体(可视为质点)，物体与平板间的动摩擦因数为0.5.现让物体以10 m/s的初速度平行于电场方向运动，物体沿电场方向运动的最远距离为4 m已知物体所受电场力大于其最大静摩擦力，平板足够大，规定物体在出发点时的电势能为零，重力加速度g取10 m/s2.求：(1)物体所受电场力与其所受重力的比值；(2)物体在离出发点多远处动能与电势能相等 【课后训练】1、如图所示，Q是带正电的点电荷，P1、P2为其电场中的两点，若E1、E2为P1和P2两点的电场强度的大小，、为P1和P2两点的电势，则（）A、 B、C、 D、2、如图所示，M、N两点分别放置两个等量异种电荷，A为它们连线的中点，B为连线上靠近N的一点，C为连线中垂线上处于A点上方的一点，在A、B、C三点中（ ）A、场强最小的点是A点，电势最高的点是B点B、场强最小的点是A点，电势最高的点是C点C、场强最小的点是C点，电势最高的点是B点D、场强最小的点是C点，电势最高的点是A点3、如图所示为某一电场的电场线和等势面，已知，则（）A、 B、 C、 D、上述三种情况都有可能4、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5、某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点，电场线、粒子在A点的初速度及运动轨迹如图所示，可以判定（）A、粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度B、粒子在A点的动能小于它在B点的动能C、粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能D、电场中A点的电势低于B点的电势6、图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0。一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV。当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为8eV时，它的动能为多大？7、在一个水平面上建立x轴，在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场，场强大小E6.0105 N/C，方向与x轴正方向相同在O处放一个电荷量q5.