2011年高考物理一轮复习极品课件9-专题2电势差_电势_电势能

专题二电势差电势电势能,知识自主梳理,一、电势差、电势、电势能、等势面1电势差(1)定义：电荷在电场中，由一点A移动到另一点B时，电场力与移动电荷所带电量q的比值，即UAB.(2)影响因素：电势差UAB与电场力做功WAB无关，与电荷所带电量q无关它是由决定的，与初、末位置有关，与零电势点的选取(3)大小：A、B两点间的电势差在数值上等于移动电场力所做的功,所做的功WAB,电场本身的性质,无关,单,位正电荷,(4)标矢性：是，但有正负，UAB.(5)与场强的关系：适用条件：匀强电场中，d为方向的距离数值关系：匀强电场中，场强等于沿方向单位距离上的电势差,标量,UBA,UEd,沿电场线,电场线,2.电势(1)定义：电场中某点A与零电势点间的(2)大小：等于由该点移动到零电势点时电场力所做的功(3)标矢性：电势是标量，只有大小，没有方向，其正(负)号表示该点电势比高(低)(4)相对性：同一点的电势随的选择的不同而不同通常选取(或)的电势为零注意：电势差无相对性，它与零电势点的选取无关,电势差,单位正电荷,零电势点,零电势点,大地,无穷远处,(5)电势与电势差的关系：UABAB若UAB0，即AB，表示A点电势AB点电势B.若UABc.,(3)怎样判断a、b、c三点场强大小？答根据等量异种电荷电场线分布可知EaEcEb，但应注意三处场强方向不同【答案】A,思维拓展若将上题中P电荷电性改为负，a、b、c三点电势大小如何？将Q改为正电荷呢？【答案】acb,【备选例题1】(2009北京理综)某静电场的电场线分布如图所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ，电势分别为UP和UQ，则()A.EPEQ，UPUQB.EPEQ，UPUQD.EPEQ，故选A.【答案】A,题型2电场力做功与电势能增减的判断【例2】一点电荷仅受电场力作用，由A点无初速度释放，先后经过电场中的B点和C点点电荷在A、B、C三点的电势能分别用EA、EB、EC表示，则EA、EB和EC间的关系可能是()AEAEBECBEAECEB,【解析】(1)由题意能否判断vA、vB、vC的大小关系？答已知vA0，电荷经过B点和C点，则vB0，vC0，但不能确定vB、vC的大小关系，即可能vBvC，vBvC或vBba，选项A错带正电粒子若从N点运动到M点，场强方向与运动方向成锐角，电场力做正功，即电势能减少；若从M点运动到N点，场强方向与运动方向成钝角，电场力做负功，电势能增加，故选项B错根据能量守恒定律，电荷的动能和电势能之和不变，故粒子在M点的动能较大，选项C正确由于相邻等势面之间电势差相等，因N点等势面较密，则ENEM，即qENqEM.由牛顿第二定律知，带电粒子从M点运动到N点时，加速度增大，选项D正确.,【答案】CD,题型4用能量守恒观点研究电场中的带电体【例4】在一个水平面上建立x轴，过原点O垂直于x轴平面的右侧空间有一匀强电场，场强大小E6105N/C，方向与x轴正方向相同在O处放一个电荷量q5106C，质量m10g的绝缘物块，物块与水平面间的动摩擦因数0.2，沿x轴正方向给物块一个初速度v02m/s，如图所示求物块最终停止时的位置及整个过程运动的路程(g取10m/s2),【解析】(1)该物体受到哪几个力的作用？答物体受到水平向左的电场力和摩擦力两个力的作用(2)该物体在两个力的作用下做怎样的运动？答由于初速度水平向右，且电场力和摩擦力均为恒力，所以开始物块做匀减速直线运动(3)该物体是否能一直保持匀减速直线运动呢？答这种运动不会持续下去，因为当速度减速到零的瞬间，物体相对地面静止，滑动摩擦力变为静摩擦力如果电场力小于等于滑动摩擦力(近似为最大静摩擦力的大小)相等，那物体将一直保持静止；,如果电场力大于滑动摩擦力，那物体就将沿电场力的方向做匀加速运动，静摩擦力又会变为滑动摩擦力.(4)通过计算，该物体速度减为零后应该做什么运动？之后物体是否又一直做匀加速直线运动呢？答由计算得电场力大于滑动摩擦力，所以物体又将水平向左做匀加速直线运动当物体经过O点后，电场力消失，物体只受滑动摩擦力，所以物体将继续向前做匀减速直线运动直到静止,(5)通过分析你建立了什么样的物理情景？怎样确定物块最终停止的位置？答通过分析力与运动的关系，我们发现物体的运动全过程一共分三个阶段：先水平向右做初速度为v0的匀减速直线运动至速度为零，然后水平向左做初速度为零的匀加速直线运动至O点，最后从O点开始水平向左做匀减速直线运动直至静止确定物块最终停止的位置实际上就是计算物体从O点到最终静止点之间的距离,物体从O点出发到速度为零，受力如图甲所示,【答案】距O点左方0.2m处1m,【方法归纳】能量观点主要是动能定理和能量守恒定律(1)应用动能定理，则要分清有多少个力做功，是恒力做功还是变力做功，以及初态和末态的动能和动能增量(2)应用能量守恒定律，则要分清有多少种形式的能在转化，哪种能量是增加的，哪种能量是减少的能量守恒的表达方式有几种：初态和末态的能量相等，即：E初E末；某些形式的能量减少一定等于其他形式的能量增加，即：E减E增；各种形式的能量增量的代数和为零：E1增E2增0.,【备选例题4】如图所示，光滑绝缘的细杆竖直放置