高考物理一轮复习第6章静电场第2讲电场的能的性质课件.pptx

第2讲电场的能的性质,知识排查,电势能、电势,1.电势能(1)电场力做功的特点：电场力做功与_无关，只与_有关。(2)电势能定义：电荷在_中具有的势能，数值上等于将电荷从该点移到_位置时电场力所做的功。,路径,初、末位置,电场,零势能,2.电势(1)定义：试探电荷在电场中某点具有的_与它的_的比值。(2)定义式：_。(3)矢标性：电势是_，有正、负之分，其正(负)表示该点电势比_高(低)。(4)相对性：电势具有_，同一点的电势因选取_的不同而不同。,电场力做功与电势能变化的关系：电场力做的功等于_，即WABEpAEpBEp。,电势能Ep,电势能的减少量,电荷量q,标量,零电势,相对性,零电势点,3.等势面,(1)定义：电场中_的各点组成的面。(2)四个特点等势面一定与_垂直。在_上移动电荷时电场力不做功。电场线方向总是从_的等势面指向_的等势面。等差等势面越密的地方电场强度_，反之_。,电势相等,电场线,同一等势面,电势高,电势低,越大,越小,1.定义：电荷在电场中，由一点A移到另一点B时，_与移动电荷的_的比值。2.定义式：UAB_。3.电势差与电势的关系：UAB_，UABUBA。,电势差,AB,电场力做功,电荷量,2.公式UEd的适用范围：匀强电场。,匀强电场中电势差与电场强度的关系,电场线,小题速练,1.思考判断(1)电势为零的物体一定不带电()(2)电场强度为零的点，电势一定为零()(3)A、B两点的电势差是恒定的，所以UABUBA()(4)沿电场线方向电场强度越来越小，电势逐渐降低()(5)电势是矢量，既有大小也有方向()(6)电场中电势降低的方向，就是电场强度的方向()(7)电场力做功与路径无关()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7),2.人教版选修31P22T3改编如图1所示，下列说法正确的是(),图1A.ABB.负电荷在A点时的电势能大于在B点时的电势能C.负电荷由B移动到A时静电力做正功D.UAB0答案B,3.某电场的电场线分布如图2所示，以下说法正确的是(),图2A.a点电势低于b点电势B.c点场强大于b点场强C.若将一检验电荷q由a点移至b点，它的电势能增大D.若在d点再固定一点电荷Q，将一检验电荷q由a移至b的过程中，电势能减小,解析沿着电场线的方向电势逐渐降低，由题图可知由a到b电势降低，故选项A错误；电场线密集的地方电场强度大，故选项B错误；电荷q由a点移至b点，则电场力做正功，其电势能将减小，故选项C错误；若在d点再固定一点电荷Q，则由合场强的方向可知电荷q由a移至b的过程中，电场力将做正功，其电势能将减小，故选项D正确。答案D,判断电场力做功与电势能的大小,1.静电力做功与电势能变化的关系(1)静电力做功的特点：静电力做功与电荷的初、末位置有关，与电荷运动的路径无关。(2)静电力做的功与电势能变化的关系：静电力做的功，等于电势能的减少量，即WABEpAEpB。电荷在某点的电势能，等于把它从这点移动到零势能位置时静电力做的功。,2.判断电场力做功的正负,(1)根据电场力与速度夹角：夹角是锐角，电场力做正功。夹角是钝角，电场力做负功。(2)根据WABqUAB：由q和UAB的正负，判断WAB的正负。,3.电势能大小的判断方法,(1)做功判断法：无论正、负电荷，只要静电力做正功，电荷的电势能一定减小；只要静电力做负功，电荷的电势能一定增大。(2)电场线判断法：正电荷顺着电场线的方向移动时电势能逐渐减小，逆着电场线的方向移动时电势能逐渐增大；负电荷顺着电场线的方向移动时电势能逐渐增大，逆着电场线的方向移动时电势能逐渐减小。(3)电势判断法：由公式Epq知，正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势高的地方电势能小。,4.电势高低的判断方法,(1)电场线法：沿电场线方向，电势越来越低。(2)场源电荷判断法：离场源正电荷越近的点，电势越高；离场源负电荷越近的点，电势越低。(3)电势能判断法：对于正电荷，电势能越大，所在位置的电势越高；对于负电荷，电势能越小，所在位置的电势越高。,1.(201811月浙江选考)等量异种电荷的电场线如图3所示，下列表述正确的是(),图3A.a点的电势低于b点的电势B.a点的场强大于b点的场强，方向相同C.将一负电荷从a点移到b点电场力做负功D.负电荷在a点的电势能大于在b点的电势能,解析沿电场线方向电势降低，a点的电势高于b点的电势，选项A错误；电场线的疏密表示电场强弱，故a点的场强大于b点的场强；电场线在某一点的切线方向为该点的场强方向，故a、b两点的场强方向不同，选项B错误；把一负电荷从a点移到b点电场力做负功，电势能增大，选项C正确，D错误。答案C,2.(2018河南六市联考)在真空中A、B两点分别放有异种点电荷Q和2Q，以A、B连线中点O为圆心作一圆形路径acbd，如图4所示，则下列说法正确的是(),A.场强大小关系有EaEb、EcEdB.电势高低关系有ab、cdC.将一负点电荷沿圆弧由a运动到b的过程中电场力做正功D.将一正点电荷沿直线由c运动到d的过程中电势能始终不变,图4,解析对比等量异种点电荷的电场分布可知，题图中场强大小关系有EbEa，EcEd，选项A错误；因沿着电场线方向电势逐渐降低可知，aB，故UBA5V，选项C正确。答案C,图12,科学思维电场中的四类图象,类型一vt图象1.描述带电粒子在电场中运动的速度随时间的变化规律。2.根据速度大小的变化判断电场力对粒子做功正负、电势能变化情况等。3.根据图线斜率表示加速度，进一步比较电场强度的大小。,【例1】(20184月浙江选考)一带电粒子仅在电场力作用下从A点开始以v0做直线运动，其vt图象如图13所示。粒子在t0时刻运动到B点，3t0时刻运动到C点，下列判断正确的是(),图13,A.A、B、C三点的电势关系为BACB.A、B、C三点的场强大小关系为ECEBEAC.粒子从A点经B点运动到C点，电势能先增加后减少D.粒子从A点经B点运动到C点，电场力先做正功后做负功,解析由题图vt图象知道带电粒子在0t0时间内做减速运动，电场力做负功，电势能增大；在t03t0时间内反方向加速运动，电场力做正功，电势能减小，选项C正确，D错误；因为不知道带电粒子电性，本题中无法判断电势的高低，选项A错误；图象中斜率表示带电粒子的加速度，Eqma，可知A、B、C三点中EB最大，选项B错误。答案C,类型二x图象1.描述电势随位移变化的规律。2.根据电势的高低可以判断电场强度的方向。,【例2】在x轴上有两个点电荷q1、q2，其静电场的电势在x轴上分布如图14所示。下列说法正确的有(),图14A.q1和q2带有同种电荷B.x1处的电场强度为零C.负电荷从x1移到x2，电势能减小D.负电荷从x1移到x2，受到的电场力增大,解析由x1处电势为零可知，两点电荷q1和q2带有异种电荷，选项A错误；在x图象中，图象切线的斜率表示电场强度，则x1处的电场强度不为零，选项B错误；且有x1到x2电场强度逐渐减小，负电荷受到的电场力逐渐减小，选项D错误；由Epq可知，负电荷在电势高处的电势能小，负电荷从x1移到x2，电势能减小，选项C正确。答案C,类型三Ex图象1.描述电场强度随位移变化的规律。2.场强E正负表示场强的方向。3.图线与x轴围成的“面积”表示电势差。,【例3】静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图15所示，x轴正向为场强正方向，带正电的点电荷沿x轴运动，则点电荷(),图15,A.在x2和x4处电势能相等B.由x1运动到x3的过程中电势能增大C.由x1运动到x4的过程中电场强度先减小后增大D.由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大,解析由题图可知，x1到x4场强先变大，再变小，则点电荷受到的电场力先增大后减小，C、D错误；由x1到x3及由x2到x4过程中，电场力做负功，电势能增大，知A错误，B正确。答案B