届高考物理基础知识梳理专项复习3

第二节电势差电势电势能

课堂互动讲练经典题型探究知能优化演练第二节电势差电势电势能基础知识梳理基础知识梳理一、静电力做功的特点与电势能1．静电力做功的特点(1)在电场中移动电荷时电场力做功与_____无关，只与__________有关，可见静电力做功与______做功相似．(2)在匀强电场中，电场力做的功W＝______，其中d为沿________________的位移．路径初、末位置重力qEd电场线方向2.电势能(1)定义：电荷在电场中某点的电势能，等于静电力把它从该点移到________位置时所做的功．(2)静电力做功与电势能变化的关系静电力做的功等于电势能的________，WAB＝EpA－EpB.(3)电势能的相对性：电势能是相对的，通常把电荷在离场源电荷_________的电势能规定为零，或把电荷在__________表面的电势能规定为零．零势能减少量无穷远处地球1．电场力做功的特点及电场力做功与电势能改变的关系和重力做功的特点及重力做功与重力势能改变的关系相似吗？提示：1.相似思考感悟差值电场力做的功电荷量伏特V电场本身的性质无关无关标量电势零点相对性电势零点(5)电场线指向电势降低的方向．2．等势面(1)定义：电场中________的各点构成的面．(2)特点①电场线跟等势面_________，即场强的方向跟等势面_________．②在__________上移动电荷时电场力不做功．③电场线总是从____________的等势面指向__________的等势面．④等差等势面越密的地方电场强度______；反之_________．3．典型电场的等势面电势相同垂直垂直等势面电势高电势低越大越小电场等势面(实线)样图重要描述匀强电场垂直于电场线的一簇平面点电荷的电场以点电荷为球心的一簇球面电场等势面(实线)样图重要描述等量异种电荷的电场连线中垂线上的电势为零等量同种电荷的电场连线上，中点电势最低，而在中垂线上，中点电势最高思考感悟2.若电场中某点场强为零，则该点电势一定为零吗？若该点电势为零，则场强一定为零吗？提示：2.不一定，不一定．

四、匀强电场中电势差与电场强度的关系1．电势差与电场强度的关系式：_________，其中d为匀强电场中两点间__________________的距离．2．电场强度的方向和大小电场中，电场强度的方向是指__________最快的方向．在匀强电场中，电场强度在数值上等于沿_________方向每单位距离上降低的电势．U＝Ed沿电场线方向电势降低电场课堂互动讲练一、电场力做功的计算及电场中的功能关系1．电场力做功的计算方法(1)由公式W＝Flcosθ计算，此公式只适用于匀强电场中，可变形为W＝qElcosθ.(2)由W＝qU来计算，此公式适用于任何形式的静电场．(3)由动能定理来计算：W电场力＋W其他功＝ΔEk.(4)由电势能的变化计算：W电场力＝Ep1－Ep2.2．带电粒子在电场中做曲线运动时正负功的判断(1)粒子速度方向一定沿轨迹的切线方向，粒子受力方向一定沿电场线指向轨迹凹侧．(2)带电粒子所受电场力与速度方向间有夹角，当夹角小于90°时电场力做正功，当夹角大于90°时电场力做负功．3．功能关系(1)若只有电场力做功，电势能与动能之和保持不变；(2)若只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能之和保持不变；(3)除重力之外，其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化．(4)所有力对物体所做的功，等于物体动能的变化．【名师点睛】利用W＝qU计算电场力做的功时，可将q、U的正负号一起代入，计算出的W也有正负之分，能表示电场力做正、负功；也可以只代入q、U的绝对值，然后根据电场力的方向和电荷移动方向判断功的正负．即时姥应用(即时禾突破眯，小资试牛绵刀)1.位于A、B处的碑两个字带有敬不等顾量负寺电的戏点电糟荷在势平面图内电愿势分母布如线图6－2－1所示凡，图浴中实絮线表涨示等笔势线撇，则()图6－2－1A．a点和b点的余电场鞭强度返相同B．正电惭荷从c点移冰到d点，齐电场蚕力做盾正功C．负电奇荷从a点移赌到c点，嚷电场汁力做至正功D．正电篇荷从e点沿满图中怒虚线创移到f点，嘉电势漂能先改减小奖后增咐大解析醋：选CD寄.等势奖面的妖疏密晋可以深表示套电场斜的强但弱，A错误芒；正楚电荷端从c点移敬到d点，神电场浪力做域负功刚，B错误缺，负观电荷杯从a点移塌到c点，延电场彼力做添正功梦，C正确卵；正遥电荷很从e点沿曲图中妻虚线费移到f点，产电场假力先酱做正受功，惊后做帅负功纤，但货整个甚过程染电场锯力做汽正功总，D正确．二、哨电势蛾高低盟和电装势能尤大小月的判垦断方纽奉法1．电势哭高低哲的判涉断2.电势标能高些低的很判断判断角度判断方法做功判断法电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加电荷电势法正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势低的地方电势能大公式法由Ep＝qφ，将q、φ的大小、正负号一起代入公式，Ep的正值越大，电势能越大；Ep的负值越小，电势能越大能量守恒法在电场中，若只有电场力做功时，电荷的动能和电势能相互转化，动能增加，电势能减小，反之，电势能增加【名师若点睛】电势可、电巴势能锅的正孟负表辆示大载小，万而电席势差拿的正辱负表戏示两俗点电混势的蚀相对庄高低．A．c点场链强大织于b点场价强B．a点电矛势高著于b点电策势C．若将壶一试胃探电丘荷＋q由a点释遵放，迈它将额沿电胞场线突运动苦到b点D．若在d点再训固定昆一点稻电荷士－Q，将幻玉一试勉探电百荷＋q由a移至b的过作程中伴，电患势能茅减小解析祸：选BD相.电场拿线的圾疏密馆反映零了电摆场的墓强弱环，A错；赴沿着覆电场教线的抽方向础是电亦势降隐落最技快的益方向该，B对；妹电场坡线是芬理想粮模型参，与想电荷争的运蹲动轨弯迹不匆同，C错；办在d处放积负电片荷后桨，b比a更靠搜近源分电荷翅，将续＋q由a移至b的过万程中蠢，电刘场力永做正医功，升电势爸能减虚小，D对．三、桂电场帅强度侨、电候势、灵电势景差、旱电势萄能的尚比较电场者强度破、电答势、梳电势归差、石电势讲能都仍是用塞来描行述电置场性着质的爹物理呢量，姓它们垂之间魔有密到切的委联系释，但局也有隆很大利的差袋别，红现列酒表进柴行比燥较．【名师蒸点睛】电势斩、电乘势差固、电绵势能挎、电边场力盖的功孩、电著荷量拢等物两理量掠均为遥标量厉，它峡们的港正负血意义殃不全勺相同牢，要谎注意再比较恶区别返，而爸矢量嚷的正黄负一阔定表舌示方聋向．即时絮应用(即时糠突破闭，小撞试牛塌刀)3.肠(2消01耐0年高破考大颈纲全诞国卷Ⅰ)关于歉静电兰场，撇下列社结论狐普遍卧成立害的是()A．电场存强度撤大的驴地方际电势香高，论电场冻强度鸽小的针地方资电势恋低B．电场争中任券意两飞点之睡间的饲电势助差只袭与这队两点牧的场午强有差关C．在正辉电荷枪或负核电荷培产生楼的静缠电场神中，毕场强严方向闯都指粗向电衰势降絮低最兰快的先方向D．将正朵点电甜荷从萍场强捞为零暂的一夏点移够动到榨场强浴为零裹的另咸一点驶，电论场力宋做功煌为零解析亡：选C.电场鉴强度走的大悉小与址电势挖的大织小没余有直丘接的玩关系蜜，A错误暗；由U＝Ed知两理点的暮电势永差除窜了与毛电场煮强度大有关投外，工还与维距离逐等因核素有扔关，仰则B错误倍；在受静电肿场中轮，电临场强商度的蛇方向誓就是启电势计降落庄得最稳快的斤方向拖，则C正确胸；当砌电荷拉在电倚场强音度为堵零的索一点瓣移动喂到为散零的终另一鸦点，偷如果吩起点王和终勿点存辱在电盲势差妻，则团电场乌力一纽奉定做厉功，槽则D错误．经典题型探究结合运动轨迹分析有关问题如图6－2－3所示佳，虚恰线a、b、c代表诞电场砖中三妈个等旅势面系，相浩邻等狸势面扰间的塌电势只差相腾等，执实线嫁为一湖带正疮电的孟质点柏仅在老电场愧力作赢用下而通过诵该区趟域时赴的运液动轨昆迹，P、Q是这毫条轨样迹的虚两点垃，据莫此可垮知()A．三个撤等势五面中源，Q点的母电势条最高B．带电窑质点瞧通过P点时略电势辩能较妇大C．带电鞠质点薄通过P点时芦的动俩能较怨大D．带电颜质点屈通过P点时厅的加蹦速度悬较大例1图6－2－3【思路奏点拨】电场块线的连方向拿与等伤势面共垂直侍，等营势面传密的堪地方钳电场棋线也竖密；饼电场袋力一浓定指页向轨紧迹的冈凹侧昆，且烟沿电盆场线般的切芒线方副向．判断屑电势网能的搂大小门的方间法是口判断走质点迈由P→Q过程责中电耽场力予做功搬的正秩负．【解析】带电众质点医无论贡从P点进何入还郊是从Q点进伐入，翁受电算场力协方向韵都是箭指向黎轨迹参的凹爷侧．由于蹦该质就点带四正电息，且扒电场旷线方妇向和夫等势捎线处革处垂袖直，绑所以商等势阔面c电势阔最高把，带报正电污荷的肢质点铁在P点的逆电势扫能较当大．正电灾荷只疫受电悟场力沃作用辞，其摸动能护和电脂势能柴之和塔为定锄值，经所以水正电巩荷在P点的眠动能陷较小溪，在Q点的临动能设较大．由于P点处量的等叨势面柔密，如所以偶带电愧质点酿加速慨度大．【答案】BD【规律坐总结】由运移动轨顿迹判农断物储体的煌运动杨情况夜应牢娱记物庙体做艰曲线瞎运动毯的条微件，员物体灭在轨浓迹上库任一乒点所唉受合务外力脚一定皇指向泉轨迹洁的凹峰侧．互动盏探究例1中判通断正箩误：(1绿)带电愈质点城一定稳从P点运枣动到Q点．(2询)带电榴质点枕在P点受砌到电哀场力蜓方向店在该骗点曲细线的植切线结上．解析育：由题钟意知允，无宜法确厕定运固动过步程则(1释)不正含确，方而带而电质蛾点在P点受胡到电陵场力浊的方肉向应私与该扛点电招场线惹的切姑线方阅向相具同而膝图中驻实(虚)曲线步都不土是电著场线摄，故(2预)也不疫正确．答案兰：(1衰)(惨2)均不穗正确电势差的求解例2图6－2－4【思路棒点拨】解答粉本题刷应注百意以豪下两料点：(1毕)由A到B根据版动能摄定理酿求解．(2摄)B与C在同崭一等艇势线蛮上．【反思子领悟】(1项)同一角等势铺面上越两点驴的电厌势差厚为零．(2哀)求两恼点的迹电势创差UAC时要据注意塔正、揭负号．匀强电场中等势面与电场线的关系例3图6－2－5【思路县点拨】在匀敲强电兼场中晨，沿枝任意见一条