高考物理《电场能的性质》专题复习名师导学案

1、电场能的性质【考纲解读】1. 掌握电势、电势能、电势差的概念2理解电场力做功的特点，掌握电场力做功与电势能变化的关系3会分析电场中电势的变化，并能利用功能关系分析电荷电势能的变化.图1考点一辨析电场强度、电势、电势差、电势能1 电势高低的判断方法（1）沿电场线方向，电势越来越判断出UB的正负，再由UAb=AB，比较$A、$B的大小，若UA>0，则©A>B，若UAb<0,贝V$A<$B.2 电势能大小的比较方法做功判断法电场力做正功，电荷（无论是正电荷还是负电荷）从电势能较的地方移向电势能较的地方，反之，如果电荷克服电场力做功，那么电荷将从电势能较_的地方移向电

2、势能较的地方.【例1】（2013山东19）如图1所示，在x轴上相距为L的两点固定两个等量异种点电荷+QQ虚线是以+Q所在点为圆心、2为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于x轴对称.下列判断正确的是（）/a!cr*«-+Q/-QhA. b、d两点处的电势相同B. 四个点中c点处的电势最低C. b、d两点处的电场强度相同D. 将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，+q的电势能减小【变式题组】1.电场强度和电势的理解（2014新课标19）关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是（）A. 电场强度的方向处处与等电势面垂直B. 电场强度为零的地方，

3、电势也为零C. 随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低D. 任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向考点二电场线、等势面及运动轨迹问题1.几种常见的典型电场的等势面比较2. 在电场中带电粒子运动轨迹问题的分析方法（1）从轨迹的弯曲方向判断受力方向（轨迹向合外力方向弯曲），从而分析电场方向或电荷的正负；结合轨迹、速度方向与静电力的方向，确定静电力做功的正负，从而确定电势能、电势和电势差的变化等；（3）根据动能定理或能量守恒定律判断动能的变化情况.侧2如图4所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子，运动轨迹如图中虚线所示.则（）图4A. a一定带正电

4、，b一定带负电B. a的速度将减小，b的速度将增大C. a的加速度将减小，b的加速度将增大D. 两个粒子的电势能一个增大，另一个减小【变式题组】2.等势面与运动轨迹图5中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷.一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点.则该粒子（）巧（1）判断速度方向：带电粒子运动轨迹上某点的切线方向为该点处的速度方向.判断电场力（或场强）的方向：仅受电场力作用时，带电粒子所受电场力方向指向轨迹曲线的凹侧，再根据粒子的正负判断场强的方向.判断电场力做功的正负及电势能的增减：若电场力与速度方向成锐角，则

5、电场力做正功，电势能减少；若电场力与速度方向成钝角，则电场力做负功，电势能增加.考点三静电场中图象问题的处理技巧1. vt图象：根据vt图象的速度变化、斜率变化（即加速度大小的变化）,确定电荷所受电场力的方向与电场力的大小变化情况，进而确定电场强度的方向、电势的高低及电势能的变化.2. $x图象：（1）电场强度的大小等于0x等势面（实电场等势面（实线）图样重要描述线）图样图5A. 带负电B. 在c点受力最大C. 在b点的电势能大于在c点的电势能D. 由a点到b点的动能变化量大于由b点到c点的动能变化量方法提炼带电粒子运动轨迹类问题的解题技匀强电场匀强电场垂直于电场线垂直于电场线的一簇平面点电荷

6、的电场等量异种点电荷的电场电场等量同种正点电荷的电场的一簇平面以点电荷为球心的一簇球面在连线的中垂线上，电势为零线上，电势为零在连线上，中点在连线上，中点电势最低，而在电势最低，而在连线的中垂线上，中点电势最上，中点电势最图线的斜率大小，电场强度为零处，ox图线存在极值，其切线的斜率为零.（2）在0x图象中可以直接判断各点电势的大小，并可根据电势大小关系确定电场强度的方向.（3）在0x图象中分析电荷移动时电势能的变化，可用WB=qUk进而分析WAb的正负，然后作出判断.3. Ex图象：（1）反映了电场强度随位移变化的规律.（2）E>0表示场强沿x轴正方向；E<0表示场强沿x轴负方向

7、.（3）图线与x轴围成的“面积”表示电势差，“面积”大小表示电势差大小，两点的电势高低根据电场方向判定.【例3】两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线所在水平面的中垂线上有AB、C三点，如图6甲所示，一个电荷量为2C、质量为1kg的小物块从C点静止释放，其运动的vt图象如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线）则下列说法正确的是（）布的电场，其电场强度E随x变化的图象如图7所示，下列说法正确的是（）E旳X2%X图7A. O点的电势最低B. xi和X3两点的电势相等C. X2和一X2两点的电势相等D. X2的电势最高4. 对0x图象的理解两电荷量分别为qi和q2的

8、点电荷固定在x轴上的OM两点，两电荷连线上各点电势0随x变化的关系如图8所示，其中C为ND段电势最低的点，则下列说法正确A. q1、q2为等量异种电荷B. NC两点间场强方向沿x轴负方向C. ND两点间的电场强度大小沿x轴正方向先图6A. B点为中垂线上电场强度最大的点，场强E=2V/m减小后增大D. 将一正点电荷从N点移到D点，电势能先增大后减小若只有电场力和重力做B. 由C点到A点的过程中物块的电势能先减小后变大C. 由C点到A点的过程中，电势逐渐升高D. AB两点电势差UAb=5V【变式题组】3.对Ex图象的理解空间有一沿x轴对称分考点四用功能关系分析带电粒子的运动1.功能关系（1）若只

9、有电场力做功，与动能之和保持不变；功，、动能之和保持不变；(3) 除重力外，其他各力对物体所做的功等于物体的变化.(4) 所有力对物体所做功的代数和，等于物体的变化.2.电场力做功的计算方法(1) 由公式WFlCOSa计算，此公式只适用于匀强电场，可变形为：WqElcosa.(2) 由WqU来计算，此公式适用于任何形式的静电场.由动能定理来计算：Wfc场力+W其他力=Ek.由电势能的变化来计算：VAB=E>aEpb.【例4】如图9所示，虚线PQMN间存在如图所示的水平匀强电场，一带电粒子MNJ°图9质量为m=2.0x1011kg、电荷量为q=+1.0x105C,从a点由静止开始

10、经电压为U=100V的电场加速后，垂直于匀强电场方向进入匀强电场中，从虚线MN上的某点b(图中未画出)离开匀强电场时速度与电场方向成30°角.已知PQMN间距离为20cm,带电粒子的重力忽略不计.求：(1)带电粒子刚进入匀强电场时的速度V1；匀强电场的场强大小；ab两点间的电势差.【变式题组】5. 电场中带电粒子的能量问题两个带等量正电的点电荷，固定在图10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():啊IP°，Q图10A. q由A向0的运动是匀加速直线运动B. q由A向O运动的过程电势能逐渐减小C. q运动到0点时的动能最大D. q运动到O点时电势能为零6. 电场中功能关系问题如图11所示，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上，上面放一质量为m的带正电小球，小