高三物理一轮复习课件：电场能的性质

第2讲电场的能的性质一、电势差1．定义：电荷q在电场中由一点A移动到另一点B时，电场力所做的功WAB与电荷量q的比值WAB/q，叫做A、B两点间的电势差．2．公式：UAB＝_____.3．单位：伏特，简称伏，符号是V,1V＝1J/C.4．电压：电势差的绝对值．5．物理意义：反映电场本身的性质，仅取决

于电场中的A、B的位置，而与移动电荷无关，

与________的选取无关．零电势二、电势和等势面1．电势：电场中某点的电势，等于该点与

__________

(选取的标准点)间的电势差，在数

值上等于单位正电荷由该点移到零电势点电场

力所做的功．特点：电势由电场_________决定，与试探电荷

无关，电势是相对量，与零电势点选取有关，

沿电场线方向电势______．零电势点本身性质降低2．等势面：电势______的点构成的面．特点：在等势面上移动电荷，电场力不做

功．等差等势面的_____反映电场强弱，等势

面与电场线______，等势面是假想曲面且都不

相交．相等疏密垂直3．几种常见电场的等势面的形状(1)点电荷的电场：等势面是以点电荷为球心的一族同心球面，如下图甲所示．(2)等量异种点电荷的电场：等势面如图乙所示，两点电荷连线的中垂面为一个等势面．(3)等量同种(正)电荷的电场：等势面如图丙所示．(4)匀强电场：等势面是垂直于电场线的一族平面．如图丁所示．三、电势能1．定义：由电荷和电场的相对位置决定的能

量．它与电场和电荷都有关，不能描述电场．2．特点：电势能是相对的，与_________选取

有关，电势能是标量，但有________之分．零电势点正、负3．电场力做功与电势能变化的关系在电场中移动电荷，电场力做正功，电势能

_____；电场力做负功，电势能______．电场力做功特点：电场力做功与路径______，

仅取决于两点间的电势差和要移送的电荷．4．单位：J，eV；1eV＝1.6×10－19J.减小增加无关四、静电屏蔽1．导体中(包括表面)没有_______________的

状态叫做静电平衡状态．处于静电平衡状态的

导体内部场强处处为____．2．空腔导体或金属网罩(无论接地与否)可以把

外部电场遮住，使其内部不受_______的影响，

这种现象叫静电屏蔽．电荷的定向移动零外电场五、场强与电势差的关系场强E与电势差U的关系式为_________，该式适用于__________，其中d应是电场中两点沿

__________的距离．U＝Ed匀强电场场强方向一、电场力做功的特点及求法1．电场力做功与路径无关，只与初末位置有关．2．电场力做功的求法：(1)由公式WAB＝qUAB来计算．(2)由公式W＝Fscosθ计算，此式只适用于匀强电场，可变形为W＝qEscosθ，θ为电荷移动位移s与电场力qE的夹角．(3)由电场力做功与电势能的变化关系计算．WAB＝ΔE＝EA－EB(E表示电势能)．(4)由动能定理计算，从W电场力＋W其它力＝ΔEk中求W电场力．二、比较电荷在电场中两点电势能大小的方法1．根据场源电荷判断离场源正电荷越近，试探正电荷的电势能越大，试探负电荷的电势能越小：离场源负电荷越近，试探正电荷的电势能越小，试探负电荷的电势能越大．2．根据电场线的方向判断正电荷顺着电场线方向移动，电势能减小，逆着电场线移动，电势能增大，负电荷相反．3．根据做功判断无论正、负电荷，电场力做正功，电荷从电势能大的地方移向电势能小的地方，电场力做负功时恰好相反．4．根预据公车式判袄断电荷谊在电呆场中晃某点P的电泻势能雕改为EP＝qφP，将q、φP的大损小，套正负年代入索公式伴，EP的正屿值越吊大，鸟电势丽能越疏大，介负值异绝对粘值越莲大，辽电势纸能越艇小．5．根街据能跨量守咳恒定祥律判基断在电肾场中哭，若滚只有净电场完力做抚功时例，电脚荷的评动能胡和势们能相功互转撤化，野动能艘增加仔，电喘势能旬减小陵，反派之，鼓电势纲能增遇加．三、仅根据赔带电凭粒子猪的运蜘动轨蜓迹和护电场倍线(或等覆势面)判断邻有关浸问题应注邀意掌阅握以争下几鼓点1．带绒电粒托子的乳轨迹阳的切困线方棵向为偏该点烧处的渔速度寺方向殿．2．带眨电粒捧子所尘受合服力(一般套仅受崭电场宇力)指向适轨迹旗曲线蚁的凹壁侧，阀再根债据粒椅子的像正负貌判断膊场强倒的方摔向．3．在床一段镜运动管中：层若合象力与挑速度胁方向仅成锐肠角，彼则合谁力做计正功废；成袖钝角图，合抓力做眯负功绣．一、案电场暖力做向功与扮电场让的关妄系如右喜图所划示，AB、CD为一度圆的京两条熄直径贺，且杂互相遮垂直羡，O点为苍圆心萍．空饱间存青在一建未知剧静电烫场，国场强雪方向莫与圆帐周所纪在平劫面平邻行．现有亭一电嫌子，蜜在电触场力辩作用枣下(重力搏不计)，先任从A点运要动至C点，腿动能著减少柄了W；又眯从C点运荐动至B点，岁动能永增加慰了W，那蒜么关挠于此逆空间约存在智的静糕电场弹可能续是()A．方储向垂围直于AB并由O指向C的匀剃强电振场B．方漫向垂百直于AB并由C指向O的匀治强电甩场C．位林于O点的炒正点透电荷扬形成济的电升场D．位信于D点的柜正点配电荷就形成璃的电戴场【解析】由题脾意，AB处于准同一粉等势切面，啄且A点电组势比C点高彼；若杀为匀悉强电未场，嘉则场哭强方们向垂嘱直于AB指向C；若宅为点避电荷差形成弊的电盾场，命点电苦荷不纠可能迷位于O点，用若为援正点格电荷愚，则什位于O点左牺侧，玩若为捉负点团电荷钱，则血位于C点右谅侧，漠由此划可知沫，A、D正确萍；此覆题用票排除洗法不穿难判版断，旁考查屑由功山能关欢系确灰定电串场．【答案】AD1．如成右图粪所示霜，虚线a、b和c是某筒静电斯场中的挥三个借等势慈面，杆它们拥的电势续分别你为φa、φb和φc，φa>φb>φc一带城正电卷的粒学子射偷入电陪场中植，其援运动锁轨迹越如实均线KL仿MN所示母，由朽图()A．粒揪子从K到L的过度程中城，电怀场力任做负骡功B．粒医子从L到M的过火程中狭，电毁场力上做负四功C．粒说子从K到L的过段程中何，静厨电势盼能增费加D．粒架子从L到M的过盐程中献，动我能减驰少【解析】由图锦可知括，等揉势线屡为一设系列蜻的同窑心圆支，再后结合识电势惜关系球可判刚断出提场源键电荷掌应为爸一带川正电公的点团电荷螺，带趁正电脖的粒仓子在天正的描点电诵荷电刚场中添受斥镰力作蹈用，害运动困轨迹替发生残偏转哑，粒艰子从K到L的过架程中隔轨迹上靠近茶场源葵电荷堆，电够场力手做负桃功，碗由能枯量守猴恒定勤律可罗知，永动能叠减少劈燕，电且势能胡增加僻：粒针子从L到M的过锐程中脑，轨折迹远辈离场竟源电窜荷，喂电场身力做抄正功床，故扭电势楚能减焰少，切动能唐增加脱，所腰以选纺项A、C正确丑．【答案】AC二、瘦电势恰高低碎判断A．φa>φb>φcB．φa>φc>φbC．Ea>Eb>EcD．Eb>Ea>Ec【解析】根据未电场夹力做罢功判恭断：恐若从a到b到c移到轮一正煤的试泪探电粉荷，申电场窑力做伍正功捉，电旷势降衡低，卵所以A正确B错误芳，由恨于a点和c点关宴于P、Q连线遮的中票垂线漆对称混，场帐强大招小应乏相等激，但肌方向影不同却，所就以C、D错误约．【答案】AA．EA一定榨大于EB，φA一定性大于φBB．EA不一婚定大极于EB，φA一定踏大于φBC．EA不一妹定大播于EB，φA不一额定大缓于φBD．EA一定五大于EB，φA不一陶定大熔于φB【解析】P、Q在O点的董合场劣强为0，沿OA辟B线到滚无穷讽远处P、Q的合宿场强右也为0，可另见沿OA尊B线远脉离O点时撕，合矩场强扫的先躺增大按再减毛小，壤故EA不一湖定大茄于EB，而菠电势涝离电蛾荷越瞧远越袄小，魔必有φA>φB，故B选项钱正确揭．【答案】B三、歼场强殃与电拦势差斜关系暮的应甘用某电闭场的怨电场侦线如两右图这所示眯，过A、C两点新的电杏势分心别为φa＝50强V，φc＝20属V，那剖么AC连线驼中点B的电蚁势φb为()A．等菊于35墨VB．大悠于35洞VC．小跑于35灰V挡D．无投法确乌定【答案】C3．右妈图中a、b、c、d是匀装强电龄场中结的四者个点绕，它们彻正好重是一注个矩痕形的仇四个顶皇点．炕电场脂线与遵矩形田所在平迹面平井行．彩已知a点的默电势衰为20壮V，b点的侨电势哗力为24成V，d点的篇电势学为4妙V，如膏图，畏由此胆可知c点的其电势匹为()A．4钥VB．8原VC．12亩V鸭D．24肚V【解析】直线ab和直伶线dc平行杂，并胸且线宴段ab与线会段dc等长讨，所佛以：速得出Uba＝Ucd＝24熔V－20弦V＝4扑V，φc＝(φc－φd)＋φd＝(2君4菊V－20载V铲)＋4鸟V＝8股V于是逃答案B是正导确的施．【答案】B命题链研究(2恰00捕9年高夸考江怒苏卷)空间据某一绒静电暖场的玻电势φ在x轴上费分布特如右酒图所泼示，x轴上悔两点B、C的电怨场强桐度在x方向评上的酿分量将分别月是EBx、ECx，下撤列说谁法中摧正确摇的有()A．EBx的大铅小大洋于ECx的大去小B．EBx的方框向沿x轴正积方向C．电难荷在O点受姨到的睛电场颈力在x方向浴上的龄分量料最大D．负工电荷垫沿x轴从B移到C的过牌程中抚，电钉场力撕先做页正功恩，后醋做负纸功【答案】AD从近话几年示高考亲试卷毛来看征，每咏年都轧有与喊物理特图象暖相关卫的问桐题，伞此类域问题笼从不痒同的蚊角度孟考查料物理访知识启，涉扛及的墙知识含面广叮，综摘合性粪强，亿题中脚的干咱扰因湾素多灭，这厌也是址物理低图象详问题丈解答口困难悼的重过要原野因．亏解决汤图象棕问题广的关胞键是雅看清布纵、杯横坐奇标所伯表示冲的物熔理量卵，读它懂图层象的网物理针意义踏，特面别注炮意图扑象的丙交点权、斜气率、蜜截距荡、面瞎积等肃的物诉理意猜义，顿平时陷再加迹强类钟似题灾目的馒练习耳，就秃足以捉解决圾此类随问题陷．(2他00差9年高虑考安扛徽卷)在光滑的蜓绝缘网水平朵面上精，有贯一个正协方形ab骑cd，顶赏点a、c处分悉别固匪定一友个正朴点电荷，唯电荷喝量相目等，峰如右孙图所织示．吨若将材一个处带负怜电的蚀粒子粒置于b点，交自由壮释放址，粒漂子将剃沿着达对角植线bd往复尺运动坊．粒樱子从b点运夏动到d点的兄过程忘中()A．先徐做匀读加速字运动腊，后屠做匀枪减速归运动B．先己从高照电势葡到低腾电势榆，后追从低颂电势跪到高贸电势C．电牲势能树与机棉械能跪之和音先增喝大，历后减债小D．电损势能过先减住小，困后增至大【解析】粒子嗽在从b点到d点的腔过程应中虽泉然是扭先加迎速后催减速粉，但沫不是苦做匀预变速陕运动谜，故A错；视由等认量同倦种电壁荷的杀电场模线分赚布可梯知，浅从b点到d点电除势先端升高泳后降揉低，野故B错；鸣此过凉程中惠，没闻有机暴械能湖和电抖势能涛与其傅他形腰式能妻的转掀化，啦故其途机械梳能和筛电势柴能之押和是千不变刑的，纤故C错；梳粒子娘在从b点到d点的您过程走中，央电场佳力先霉做正动功再雅做负末功，蒙电势勿能先答减小村，后支增大高，故寻选D.【答案】D1．(2常00徐9年高虚考上皱海单券科)位于A、B处的茶两个阿带有踩不等繁量负敲电的符点电束荷在心平面教内电续势分蛙布如朝右图苍所示也，图奥中实伯线表多示等炼势线请，则()A．a点和b点的忽电场装强度课相同B．正吴电荷燃从c点移印到d点，邪电场揭力做森正功C．负暗电荷瘦从a点移寄到c点，陷电场晚力做扫正功D．正超电荷煌从e点沿召图中涝虚线芹移到f点电床势能命先减搭小后含增大【解析】同一嘱检验妇电荷耐在a、b两点秩受力坟方向铜不同弃，所轰以A错误坟；因箱为A、B两处眉有负妥电荷阔，所述以，留等势幕线由羞外向拌内表盼示的菜电势梯越来涝越低机．将森正电幸荷从c点移借到d点，术正电艳荷的泊电势清能增喜加，埋电场长力做考负功用，B错误负；负场电荷誉从a点移蹄到c点，提电势松能减颤少，性电场规力做昨正功播，C正确王；正伏电荷段沿虚悉线从e点移想到f点的丹过程你中，连电势仅先降饱低再伏升高凝，电志势能叮先减证小后替增大岔．【答案】CD2．将迁一正崇电荷猎从无观限远抽处移洗入电宁场中M点，裁静电乱力做转功W1＝6×碎10－9J，若什将一沟个等胖量的锤负电伸荷从涨电场祥中N点移岁向无么限远谁处，绑静电番力做储功W2＝7×展10－9J，则M、N两点货的电幕势φM、φN，有文如下舒关系()A．φM<φN<0B．φN>φM>0C．φN<φM<0翅D．φM>φN>0【答案】C3．静料电场稼中，产带电坦粒子咽在电怪场力螺作用冒下从迅电势晓为φa的a点运寻动至卵电势球为φb的b点．龙若带稀电粒回子在a、b两点票的速劫度分事别为va、vb，不雁计重务力，赌则带晓电粒恼子的脖比荷q/m，为()【答案】C4．如真右图违所示想，Q1和Q2是两个泳固定康的负蜜点电故荷，剪在它们臣的连谷线上农有a、b、c三点，比其中b点的过合场涝强为零，伶现将灿另一辆正点折电荷q由a点沿片连线妄移动份到c点，货在移锐动的足过程羽中，责点电最荷q的电瞎势能荒变化阻是()A．不摸断减赏少B．不享断增啦加C．先迷增加碰后减雷少D．先龙减少售后增棚加【解析】根据悠电场矛强度觉是矢央量，b是场皂强为恶零的垫点，引由叠途