高考物理总复习 第6章 静电场第2课时电场的能的性质课件1

1、第第2课时电场的能的性质课时电场的能的性质基础过关基础过关1.电势能电势能(1)电场力做功的特点：电场力做功的特点：电场力做功与电场力做功与_无关，只与无关，只与_有关。有关。(2)电势能电势能定义：电荷在定义：电荷在_中具有的势能，数值上等于将电荷从该点中具有的势能，数值上等于将电荷从该点移到移到_位置时电场力所做的功。位置时电场力所做的功。电场力做功与电势能变化的关系：电场力做的功等于电场力做功与电势能变化的关系：电场力做的功等于_，即，即wabepaepbep。考点一电势能、电势考点一电势能、电势(b/c)路径路径初、末位置初、末位置电场电场零势能零势能电势能电势能的减少量的减少量2.电

2、势电势(1)定义：试探电荷在电场中某点具有的定义：试探电荷在电场中某点具有的_与它的与它的_的比值。的比值。(2)定义式：定义式：_。(3)矢标性：电势是矢标性：电势是_，有正、负之分，其正，有正、负之分，其正(负负)表示该点表示该点电势比电势比_高高(低低)。(4)相对性：电势具有相对性：电势具有_，同一点的电势因选取，同一点的电势因选取_的不同而不同。的不同而不同。电势能电势能ep电荷量电荷量q标量标量零电势零电势相对性相对性零电势点零电势点3.等势面等势面(1)定义：电场中定义：电场中_的各点组成的面。的各点组成的面。(2)四个特点四个特点等势面一定与等势面一定与_垂直。垂直。在在_上移

3、动电荷时电场力不做功。上移动电荷时电场力不做功。电场线方向总是从电场线方向总是从_的等势面指向的等势面指向_的等势面。的等势面。等差等势面越密的地方电场强度等差等势面越密的地方电场强度_，反之，反之_。电势相等电势相等电场线电场线同一等势面同一等势面电势高电势高电势低电势低越大越大越小越小【过关演练】【过关演练】1.在如图所示的匀强电场中，在如图所示的匀强电场中，1、2、3三条虚线表示三个等势面，三条虚线表示三个等势面，a、b分别是等势面分别是等势面1、3上的点。下列说法中正确的是上的点。下列说法中正确的是()a.三个等势面的电势相等三个等势面的电势相等b.等势面等势面2的电势高于等势面的电势

4、高于等势面1的电势的电势c.若将一正电荷由若将一正电荷由a移到移到b，电场力做正功，电场力做正功d.若将一正电荷由若将一正电荷由a移到移到b，电场力做负功，电场力做负功解析解析电场线由高电势指向低电势，所以电场线由高电势指向低电势，所以a、b错误；正电荷受力错误；正电荷受力方向与电场线方向相同，所以电场力做正功，故方向与电场线方向相同，所以电场力做正功，故d错误，错误，c正确。正确。答案答案c2.(2016浙江温州学考模拟浙江温州学考模拟)如图所示，真空中有两个等量异种点如图所示，真空中有两个等量异种点电荷，电荷，a、b分别为两电荷连线和连线中垂线上的点，分别为两电荷连线和连线中垂线上的点，a

5、、b两点两点电场强度大小分别是电场强度大小分别是ea、eb，电势分别是，电势分别是a、b，下列判断中，下列判断中，正确的是正确的是()a.eaeb，ab b.eaeb，abc.eab d.eaeb，abc，故，故d正确。正确。答案答案d精练题组精练题组1.如图所示，将一带正电的点电荷沿电场线方向从如图所示，将一带正电的点电荷沿电场线方向从a点移动到点移动到b点，点，下列说法正确的是下列说法正确的是()a.静电力做正功，电势能增加静电力做正功，电势能增加b.静电力做负功，电势能增加静电力做负功，电势能增加c.静电力做正功，电势能减少静电力做正功，电势能减少d.静电力做负功，电势能减少静电力做负功

6、，电势能减少解析解析正电荷所受静电力方向与电场线方向相同，当带正电的正电荷所受静电力方向与电场线方向相同，当带正电的点电荷沿电场线方向从点电荷沿电场线方向从a点移动到点移动到b点时，静电力做正功，电势点时，静电力做正功，电势能减少，选项能减少，选项c正确。正确。答案答案c2.如图所示，一带负电的粒子，沿着电场线从如图所示，一带负电的粒子，沿着电场线从a点运动到点运动到b点的过点的过程中，以下说法中正确的是程中，以下说法中正确的是()a.带电粒子的电势能越来越小带电粒子的电势能越来越小b.带电粒子的电势能越来越大带电粒子的电势能越来越大c.带电粒子受到的静电力一定越来越小带电粒子受到的静电力一定

7、越来越小d.带电粒子受到的静电力做正功带电粒子受到的静电力做正功解析带负电的粒子所受静电力方向与电场线方向相反，所以解析带负电的粒子所受静电力方向与电场线方向相反，所以当带负电的粒子沿着电场线从当带负电的粒子沿着电场线从a点运动到点运动到b点的过程中，静电力点的过程中，静电力做负功，电势能越来越大，选项做负功，电势能越来越大，选项a、d错误，错误，b正确；电场线的正确；电场线的疏密表示场强的大小，所以疏密表示场强的大小，所以eaeb，带电粒子受到的静电力一，带电粒子受到的静电力一定越来越大，选项定越来越大，选项c错误。错误。答案答案b3.(多选多选)等量同种带正电的点电荷的连线和其中垂线如图所

8、示。一等量同种带正电的点电荷的连线和其中垂线如图所示。一个带负电的试探电荷，先从图中个带负电的试探电荷，先从图中a点沿直线移到点沿直线移到b点，再从点，再从b点沿点沿直线移到直线移到c点，则点，则()a.试探电荷所受电场力的方向一直不变试探电荷所受电场力的方向一直不变b.试探电荷所受电场力的大小一直增大试探电荷所受电场力的大小一直增大c.试探电荷的电势能一直减少试探电荷的电势能一直减少d.a、b、c三点的电势关系为：三点的电势关系为：abc解析根据等量同种正点电荷电场线分布特点，电场强度在解析根据等量同种正点电荷电场线分布特点，电场强度在a、c点不为零，在点不为零，在b点为零，故电场力大小不可

9、能一直增大，则选项点为零，故电场力大小不可能一直增大，则选项b错误；因直线错误；因直线ab上电场强度方向向左，上电场强度方向向左，bc上电场强度方向向下，上电场强度方向向下，则负试探电荷受到的电场力方向在直线则负试探电荷受到的电场力方向在直线ab上向右，在直线上向右，在直线bc上向上向上，故选项上，故选项a错误；负试探电荷从错误；负试探电荷从a点移到点移到b点电场力做正功，电点电场力做正功，电势能减少，势能减少，ab；从；从b点移到点移到c点电场力仍做正功，电势能减少，点电场力仍做正功，电势能减少，bekaekcd.粒子在三点的电势能大小关系为粒子在三点的电势能大小关系为epbepaepc解析

10、因等势面为等间距的平面，所以该电场为匀强电场，场强解析因等势面为等间距的平面，所以该电场为匀强电场，场强方向与等势面垂直，故方向与等势面垂直，故fafbfc，选项，选项b正确；由做曲线运动正确；由做曲线运动的条件可知，电场力方向向下，又因粒子带负电，所以电场方向的条件可知，电场力方向向下，又因粒子带负电，所以电场方向向上，向上，a、b、c三点的电势关系为三点的电势关系为cab，粒子在三点的电势能，粒子在三点的电势能关系为关系为epbepaepc，又因在只有电场力做功的条件下电势能和动，又因在只有电场力做功的条件下电势能和动能之和守恒，所以能之和守恒，所以ekbekaekc，选项，选项c错，错，

11、d正确；关于粒子的正确；关于粒子的运动轨迹，可能沿运动轨迹，可能沿abc方向，也可能沿方向，也可能沿cba方向，所以选项方向，所以选项a错误。错误。答案答案bd 精练题组精练题组1.如图所示，虚线如图所示，虚线a、b、c代表电场中的代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即差相等，即uabubc，实线为一带负，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，域时的运动轨迹，p、r、q是这条轨迹上的三点，是这条轨迹上的三点，r同时在等势同时在等势面面b上，据此可知上，据此可知()a.三个等势面中，三个等势面中

12、，c的电势最低的电势最低b.带电质点在带电质点在p点的电势能比在点的电势能比在q点的小点的小c.带电质点在带电质点在p点的动能与电势能之和比在点的动能与电势能之和比在q点的小点的小d.带电质点在带电质点在r点的加速度方向垂直于等势面点的加速度方向垂直于等势面b解析根据题意画出电场线、质点在解析根据题意画出电场线、质点在p处的受力方向如图所示，处的受力方向如图所示，可知电场线应垂直等势面由可知电场线应垂直等势面由c经经b至至a，所以，所以a的电势最低，选项的电势最低，选项a错误；质点带负电，且错误；质点带负电，且pepq，故选项，故选项b错误；由错误；由于质点运动过程中只有电场力做功，所以质点的

13、电势能与动能于质点运动过程中只有电场力做功，所以质点的电势能与动能之和保持不变，选项之和保持不变，选项c错误；根据电场线与等势面垂直可知，错误；根据电场线与等势面垂直可知，选项选项d正确。正确。答案答案d解析电势与电势差是电场本身的性质，与试探电荷无关，选项解析电势与电势差是电场本身的性质，与试探电荷无关，选项c对、对、d错；由静电力做功的公式错；由静电力做功的公式wqu可知当电荷量为可知当电荷量为2q的电的电荷在两点间移动时，静电力做功为荷在两点间移动时，静电力做功为2w，选项，选项a、b错。错。答案答案c3.电荷量为电荷量为1.61019 c的带正电的质子在静电场中由的带正电的质子在静电场

14、中由a点移到点移到b点，点，在这过程中，静电力做的功为在这过程中，静电力做的功为8.01017 j，则，则a、b两点间的电两点间的电势差势差uab为为()a.3102 v b.5102 v c.4102 v d.7102 v答案答案b4.电荷量分别为电荷量分别为q、q、q的三个带电小球，分别固定在边长的三个带电小球，分别固定在边长均为均为l的绝缘三角框架的三个顶点上，并置于场强为的绝缘三角框架的三个顶点上，并置于场强为e的匀强电的匀强电场中，如图所示。若三角形绕穿过其中心垂直于三角形所在平场中，如图所示。若三角形绕穿过其中心垂直于三角形所在平面的轴逆时针转过面的轴逆时针转过120，则此过程中系

15、统电势能变化情况为，则此过程中系统电势能变化情况为()a.增加增加eql b.减少减少eqlc.增加增加2eql d.减少减少2eql答案答案a5.(多选多选)一电子飞经电场中一电子飞经电场中a、b两点，电子在两点，电子在a点的电势能为点的电势能为4.81017 j，电子经过，电子经过b点时电势能为点时电势能为3.21017 j，电子在，电子在a点的动能为点的动能为3.21017 j，如果电子只受静电力作用，则，如果电子只受静电力作用，则()a.电子在电子在b点时动能为点时动能为4.81017 vb.由由a到到b静电力做功为静电力做功为100 evc.电子在电子在b点时动能为点时动能为1.61

16、017 jd.a、b两点间电势差为两点间电势差为100 v答案答案a1.电势差与电场强度的关系：匀强电场中两点间的电势差等于电电势差与电场强度的关系：匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿场强度与这两点沿_方向的距离的乘积。即方向的距离的乘积。即ued，也可，也可以写作以写作e 。2.公式公式ued的适用范围：的适用范围：匀强电场。匀强电场。考点三匀强电场中电势差与电场强度的关系考点三匀强电场中电势差与电场强度的关系(/c)电场线电场线3.静电感应和静电平衡静电感应和静电平衡把金属导体放在电场把金属导体放在电场e中，由于内部自由电子受电场力作用而定中，由于内部自由电子受电场力作用而定向

17、移动，使导体的两个端面出现等量的异种电荷，这种现象叫向移动，使导体的两个端面出现等量的异种电荷，这种现象叫_，当自由电子的定向移动停止时，导体处于，当自由电子的定向移动停止时，导体处于_。4.静电平衡状态下导体的电场强度和电势静电平衡状态下导体的电场强度和电势导体内部的场强处处为导体内部的场强处处为_，整个导体是，整个导体是_，导体的表面，导体的表面是是_，导体表面电场线和带电体表面，导体表面电场线和带电体表面_。5.静电平衡状态下静电荷只分布在外表面。静电平衡状态下静电荷只分布在外表面。静电感应静电感应静电平衡状态静电平衡状态零零等势体等势体等势面等势面垂直垂直6.尖端放电现象和避雷针尖端放

18、电现象和避雷针电性与尖端相反的粒子被吸引而奔向尖端，与尖端的电荷电性与尖端相反的粒子被吸引而奔向尖端，与尖端的电荷_，相当于尖端，相当于尖端_电荷，这就是尖端放电。避雷针就电荷，这就是尖端放电。避雷针就是利用尖端放电的设备。是利用尖端放电的设备。7.处于静电平衡的导体腔内场强处处为零。处于静电平衡的导体腔内场强处处为零。8.处于静电平衡状态的导体，内部区域就不再受外部电场的影响，处于静电平衡状态的导体，内部区域就不再受外部电场的影响，这种现象叫这种现象叫_。中和中和失去失去静电屏蔽静电屏蔽【过关演练】【过关演练】1.(多选多选)用金属箔做成一个不带电的圆环，放在用金属箔做成一个不带电的圆环，放

19、在干燥的绝缘桌面上。小明同学用绝缘材料做的干燥的绝缘桌面上。小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上向下慢慢靠近笔套与头发摩擦后，将笔套自上向下慢慢靠近圆环，当距离约为圆环，当距离约为0.5 cm时圆环被吸引到笔套上，如图所示。时圆环被吸引到笔套上，如图所示。对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是()a.摩擦使笔套带电摩擦使笔套带电b.笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷c.圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力环的重力d

20、.笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和解析笔套带电是因为笔套与头发摩擦起电，解析笔套带电是因为笔套与头发摩擦起电，a选项正确；笔选项正确；笔套靠近圆环时，圆环上表面感应出与笔套带电性质相反的电荷，套靠近圆环时，圆环上表面感应出与笔套带电性质相反的电荷，下表面感应出与笔套带电性质相同的电荷，下表面感应出与笔套带电性质相同的电荷，b选项正确；圆环选项正确；圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力，力，c选项正确；笔套碰到圆环后两物体接触带电，笔套一部选项正确；笔套碰到圆环后

21、两物体接触带电，笔套一部分电荷转移到圆环上，而不是被全部中和，分电荷转移到圆环上，而不是被全部中和，d选项错误。选项错误。答案答案abc2.为了防止静电的危害，应尽快把静电导走，下列措施中不是为为了防止静电的危害，应尽快把静电导走，下列措施中不是为了防止静电危害的是了防止静电危害的是()a.油罐车后面装一条拖地铁链油罐车后面装一条拖地铁链b.电工钳柄上有一绝缘胶套电工钳柄上有一绝缘胶套c.飞机轮采用导电橡胶飞机轮采用导电橡胶d.印染厂车间保持相当的湿度印染厂车间保持相当的湿度解析解析a、c、d项的做法都是为了防止静电的危害，应尽快把项的做法都是为了防止静电的危害，应尽快把静电导走的方法，只有静

22、电导走的方法，只有b项的不是静电的问题，而是防止触电的项的不是静电的问题，而是防止触电的防护措施。防护措施。答案答案b要点突破要点突破要点一公式要点一公式ued的理解的理解1.表达式表达式ued适用于匀强电场中的定量计算，且适用于匀强电场中的定量计算，且d是沿场强方向是沿场强方向上的距离；电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降上的距离；电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势。低的电势。【例【例1】 如图所示，如图所示，a、b、c为电场中同一条电场线上的三点，其为电场中同一条电场线上的三点，其中中c为为ab的中点。已知的中点。已知a、b两点的电势分别为两点的电势分别为a3 v

23、，b9 v，则下列叙述正确的是则下列叙述正确的是()a.该电场在该电场在c点处的电势一定为点处的电势一定为6 vb.a点处的场强点处的场强ea一定小于一定小于b点处的场强点处的场强ebc.正电荷从正电荷从a点运动到点运动到b点的过程中电势能一定增大点的过程中电势能一定增大d.正电荷只受电场力作用从正电荷只受电场力作用从a点运动到点运动到b点的过程中动能一定增大点的过程中动能一定增大解析本题中电场线只有一条，又没说明是哪种电场的电场线，解析本题中电场线只有一条，又没说明是哪种电场的电场线，因此电势降落及场强大小情况都不能确定，因此电势降落及场强大小情况都不能确定，a、b错；错；a、b两点电两点电

24、势已知，正电荷从势已知，正电荷从a到到b是从低电势向高电势运动，电场力做负功，是从低电势向高电势运动，电场力做负功，动能减小，电势能增大，动能减小，电势能增大，c对，对，d错。错。答案答案c要点二静电屏蔽要点二静电屏蔽1.两种现象两种现象现象现象1：由于静电感应，导体外表面感应电荷的电场与外电场在：由于静电感应，导体外表面感应电荷的电场与外电场在导体内部任一点的场强的叠加结果为零，从而外部电场影响不导体内部任一点的场强的叠加结果为零，从而外部电场影响不到导体内部，如图所示。到导体内部，如图所示。 现象现象2：由于静电感应，接地导体壳内表面感应电荷与壳内电：由于静电感应，接地导体壳内表面感应电荷

25、与壳内电场在导体壳外表面以外空间叠加结果为零，从而使接地的封场在导体壳外表面以外空间叠加结果为零，从而使接地的封闭导体壳内部电场对壳外空间没有影响，如图所示。闭导体壳内部电场对壳外空间没有影响，如图所示。2.应用：有的电学仪器和电子设备外面套有金属罩，有的通信电应用：有的电学仪器和电子设备外面套有金属罩，有的通信电缆的外面包有一层铅皮等都是用来防止外电场的干扰，起屏蔽缆的外面包有一层铅皮等都是用来防止外电场的干扰，起屏蔽作用的。作用的。【例【例2】 请用学过的电学知识判断下列说法正确的是请用学过的电学知识判断下列说法正确的是()a.电工穿绝缘衣比穿金属衣安全电工穿绝缘衣比穿金属衣安全 b.制作

26、汽油桶的材料用金属比用塑料好制作汽油桶的材料用金属比用塑料好 c.小鸟停在单根高压输电线上会被电死小鸟停在单根高压输电线上会被电死 d.打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要危险打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要危险 解析由静电屏蔽的知识可知，解析由静电屏蔽的知识可知，a、d选项均错；金属可以消除选项均错；金属可以消除多余的静电，多余的静电，b项正确；单根高压输电线上相距较近的两点之项正确；单根高压输电线上相距较近的两点之间电阻很小，因而电压较小，小鸟不会被电死，间电阻很小，因而电压较小，小鸟不会被电死，c选项错误。选项错误。 答案答案b精练题组精练题组1.晚间脱衣时常能见到闪光并听到噼啪声，但人一般不会受到伤晚间脱衣时常能见到闪光并听到噼啪声，但人一般不会受到伤害，这是由于害，这是由于()a.静电电压很高，且聚集的电量很多静电电压很高，且聚集的电量很多b.静电电压很高，但聚集的电量很少静电电压很高，但聚集的电量很少c.静电电压不高，但聚集的电量较多静电电压不高，但聚集的电量较多d.静电电压不高，且聚集的电量较少静电电压不高，且聚集的电量较少解析静电电压很高，但聚集的电量很少，对人体不会产生危解析静电电压很高，但聚集的电量很少，对人体不会产生危害，害，b正确。正确。答案答案b2.如图所示