4.电势能电势与电势差

1.根据粒子的运动轨迹、电场线(等势面)进行相关问题的判定,思想方法公式EU/d的拓展及应用技巧,素养提升,热点突破,2.电场力做功与电场中的功能关系,第2讲电场的能的性质,高考真题,热点1根据粒子的运动轨迹、电场线(等势面)进行相关问题的判定,1.判断电势高低常用的两种方法,(1)依据电场线的方向沿电场线方向电势逐渐降低,(1)做功判断法W电0，EP减小；反之，W电EQ，带电质点通过P点时加速度较大，D正确；假设质点由P运动到Q，根据：运动轨迹的切线方向为速度方向；电场线与等势面垂直；正电荷所受的电场力与电场强度同向；做曲线运动的质点，其所受的合外力指向运动轨迹的凹侧，从而确定质点经过P时的速度和电场力方向，如图所示根据正电荷所受电场力的方向可知，电场线由等势面a指向等势面c，故abc，A错误；电场力与瞬时速度成锐角，故由P运动到Q电场力对质点做正功，质点的电势能减小，动能增加，B、C正确假设质点由Q运动到P，能得到同样的结论答案BCD,转原题,请完成对应本典例的“跟踪短训”,这类问题一般综合性较强，通常运用“牛顿运动定律、功和能”的知识分析(1)“运动与力两线法”画“速度线”与“力线”，再由二者的夹角分析电荷做曲线运动的情况.(2)“三不知时要假设”电荷的正负场强的方向或等势面电势的高低电荷运动的方向.已知其中的任一个,可顺次向下分析判定各待求量;若三个都不知(三不知)，要用“假设法”分别讨论各种情况.,热点2电场力做功与电场中的功能关系,1.求电场力做功的几种方法,(1)由WFlcos计算,只适用于匀强电场,可写成WEqlcos.(2)由WABqUAB计算，此公式适用于任何电场(3)由电势能的变化计算：WABEpAEpB.(4)由动能定理计算：W电场力W其他力Ek.,2.电场中的功能关系,(1)若只有电场力做功，电势能与动能之和保持不变(2)若只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能之和保持不变(3)除重力、弹簧弹力之外，其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化(4)所有外力对物体所做的功等于物体动能的变化,【典例2】(2013天津卷，6)两个带等量正电的点电荷,固定在图中P、Q两点,MN为PQ连线的中垂线,交PQ于O点,A为MN上的一点.一带负电的试探电荷q,从A点由静止释放,只在静电力作用下运动,取无限远处的电势为零,则().Aq由A向O的运动是匀加速直线运动Bq由A向O运动的过程电势能逐渐减小Cq运动到O点时的动能最大Dq运动到O点时的电势能为零,审题设疑,1.等量同种电荷的电场线是怎样的？在中垂线上激发的场强大小与方向如何？负电荷在中垂线各点所受电场力大小与方向又如何？它将做怎样的运动？,2.负电荷由A向O运动过程中电场力做功情况怎样？能量是怎样转化的？,转解析,解析根据等量同种电荷形成的电场的特点、力与运动的关系、功能关系解决问题等量同种电荷的电场线如图所示，负试探电荷q在A点由静止释放，在电场力的作用下从A向O做变加速直线运动，且电场力做正功，电势能减小，A错误，选项B正确；负试探电荷q通过O点后在电场力的作用下向下做变减速运动，因此q运动到O点时的速度最大，动能最大，选项C正确；因无限远处的电势为零，则O点的电势0，所以q在O点的电势能不为零，选项D错误答案BC,转原题,请完成对应本典例的“跟踪短训”,常用的基本规律有动能定理、能量守恒定律，有时也会用到功能关系(1)应用动能定理研究合外力的功(或总功)(2)应用能量守恒定律注意电势能和其他能间的转化.(3)应用功能关系明确电场力做功与电势能改变之间的对应关系.(4)有电场力做功的过程机械能不一定守恒，但机械能与电势能的总和可以守恒,应用“一式二结论”巧解电场强度与电势差相关的问题,一式,二结论,结论2匀强电场中若两线段ABCD,且ABCD，则UABUCD(或ABCD)，如图示.,1.根据已知条件需要再找到一个点,其电势与题设中某点的电势相等,从而确定等势面位置,这个点如何寻找?,2.电场强度指向哪个方向？怎样画图方便解答？,审题析疑,转解析,3V,6V,0V