专题05 电势能和电势 2025-2026学年高二上物理必修三人教版2019 期中复习课件专题知识点+习题

人教版2024必修三期中复习专题01电势能和电势静电力做功的推导如图10-1-1和图10-1-2所示，试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中沿几条不同路径从A点移动到B点，求静电力对该电荷所做的功。1考点01静电平衡

考点01静电平衡静电力做功的特点静电力对电荷所做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，而与电荷经过的路径无关。1.这个结论虽然是从匀强电场中推导出来的，但对非匀强电场也是适用的。2.在同一电场中，只要初、末位置A、B确定了，在这两点间移动电荷q,电场力所做的功WAB就是确定值，这一点与重力做功的情况相似。2考点01静电平衡

12考点02电势能

3考点02电势能类比重力势能理解电势能4相对性重力势能的大小与零势能位置的选择有关，电势能的大小也与零势能位置的选择有关。系统性重力势能由物体和地球组成的系统共有，电势能由电场和处在电场中的电荷共同决定，是电场和电荷组成的系统所共有的。标量性重力势能有正负无方向，电势能也有正负无方向；电势能的正值表示高于零势能，负值表示低于零势能。考点02电势能变化的绝对性重力势能的变化量由重力做的功决定，具有绝对性；电势能的变化量由电场力做的功决定，也具有绝对性。公式适用范围考点02电势能例题：一简易静电除尘器如图所示，静电高压电源的负极与矿泉水瓶中的铜丝连接，正极连接铝片，充入烟尘，通电后烟尘在电场中通过某种机制带电，被吸附在铝片上，达到除尘效果。则下列说法正确的是（）A．烟尘在电场中带上的是正电B．矿泉水瓶内越靠近铜丝，电势越高C．带电后，烟尘向铝片运动的过程中，电势能越来越小D．带电后，烟尘向铝片运动的过程中，所受电场力越来越大C考点02电势能解：A.由于带电烟尘颗粒被吸附在了铝片上，即高压电源的正极，所以烟尘应受到指向正极的电场力，说明烟尘颗粒带负电，故A错误；BC.矿泉水瓶内电场线方向由铝片指向铜丝，沿着电场线方向电势逐渐降低，则越靠近铜丝，电势越低，烟尘带负电，根据可知，烟尘向铝片运动的过程中，电势能越来越小，故B错误，C正确；D.矿泉水瓶内的电场在水平面上的分布类似于负点电荷电场，并非匀强电场，烟尘带电后，向铝片运动的过程中，电场力越来越小，故D错误。故选：C考点02电势能概念(1)问题：如图10-1-4所示，场强为E的匀强电场中，取0点为零电势能点，电荷量分别为q、2q、nq的正电荷在A点的电势能与电荷量的比值有什么特点?1考点03电势(2)分析：设电荷量为q时，正电荷从A运动到0,静电力对其做的功为WAO,则此时EpA1=WAO,可知当电荷量为2q时，EpA2=2WAO,当电荷量为nq时，EpAn=nWAO。(3)结论：在同一匀强电场中的同一点，不同电荷的电势能与其电荷量的比值是一个定值，该比值与试探电荷无关。考点03电势

2考点03电势性质(1)电势是相对的，必须先规定零电势点，才能确定其他点的电势，即电场中某点的电势跟零电势位置的选择有关。通常以大地或无穷远处为零电势位置。(2)电场中某点的电势由电场自身及零电势位置决定，反映电场的能的性质，与试探电荷的电荷量、电性无关。(3)电势是标量，但可正可负，正值表示该点的电势高于零电势，负值表示该点的电势低于零电势。沿着电场线的方向，电势逐渐降低。3考点03电势例题：如图所示，竖直面内一绝缘细圆环，关于水平直径PQ上下对称各镶嵌7个电荷量相等的正、负点电荷，上边为正，下边为负，在竖直直径上各有一个正负电荷，其余6个正、负电荷关于竖直直径对称。a、b、c、d分别为水平和竖直直径上的四个点，四点连线构成一正方形，圆心O位于正方形的中心。则以下说法正确的是（）A．a、b两点的场强大小不相等B．a、b两点的电势相等C．c、d两点的场强大小不相等D．c、d两点的电势相等B考点03电势解：A.因为关于O点对称的两等量异种电荷在ab两点产生的场强都相等，根据场强叠加，结合对称性可知，a、b两点的场强相等，方向均垂直于PQ向下，故A错误；B.因场强方向均垂直于PQ向下，故PQ为等势面，可知a点电势等于b点的电势，故B正确；C.因关于O点对称的两等量异种电荷在cd两点产生的场强都相等，由叠加原理可知，c、d两点的场强相等，故C错误；D.因c点距离正电荷较近，d点距离负电荷较近，可知c点电势高于d点的电势，故D错误。故选：B。考点03电势做功与势能关系的比较1

重力做功与重力势能静电力做功与电势能关系引入由重力做功的特点引入重力势能。由静电力做功的特点引入电势能。考点04运用比较法理解电势与电势能相同点不同点重力在重力场中方向竖直向下，在竖直方向物体上升，重力做负功，物体下降，重力做正功。在同一电场中沿同一方向移动正电荷与移动负电荷，电荷受力方向相反，静电力做功的正负也是相反的。考点04运用比较法理解电势与电势能电势与电势能的比较2

电势φ电势能E区别描述电场的能的性质。电荷在电场中某点所具有的势能。电场中某一点的电势φ的大小，跟电场本身的性质和零电势点的选择有关，跟点电荷q无关。电势能的大小由点电荷q和该点电势φ共同决定。考点04运用比较法理解电势与电势能区别沿电场线方向电势逐渐降低，选定零电势点后，某点的电势高于零，为正值，某点的电势低于零，为负值。对于正点电荷(+q),电势能的正负跟电势的正负相同；对于负点电荷(-q),电势能的正负跟电势的正负相反。单位：伏特(V)。单位：焦耳(J)。联系考点04运用比较法理解电势与电势能1．（2024秋•浦东新区校级期中）下列各量中，与检验电荷无关的量是（）A．电场力F B．电势能EP

C．电场强度E D．电场力做的功WC

考点01电场力做功的计算及其特点2.

（2024秋•丹阳市期中）2018年第26届国际计量大会（CGPM）通过决议，进一步完善了国际单位制，下列说法正确的是（）A．“牛顿”是国际单位制中的基本单位

B．“电子伏特（eV）”是电压的单位

C．“毫安时（mA•h）”是电量的单位

D．“功率”的单位可表示为kg•m2•s﹣2C考点02电势能的概念和计算解：A．“牛顿”是国际单位制中的导出单位，故A错误；B．“电子伏特（eV）”是能量的单位，故B错误；C．“毫安时（mA•h）”是电量的单位，故C正确；D．根据功率表达式P＝Fv＝mav“功率”的单位可表示为kg•m2•s﹣3，故D错误。故选：C。考点02电势能的概念和计算3．（2024春•如皋市期中）如图所示，在电场中沿电场线移动一个带正电的点电荷。移动过程中（）A．电荷所受电场力做正功，电荷电势能增加 B．电荷所受电场力做正功，电荷电势能减少 C．电荷所受电场力做负功，电荷电势能增加 D．电荷所受电场力做负功，电荷电势能减少B解：沿电场线移动一个带正电荷。移动过程中，电场力与位移方向相同，电场力做正功，根据功能关系，电荷电势能减小。故B正确，ACD错误。故选：B。考点03电场力做功与电势能变化的关系

D解：A．公式中的q是指检验电荷的电荷量，故A错误；B．公式中的Ep是电荷q在电场中某点的电势能，与q有关，故B错误；CD．电场中某点的电势φ由电场本身的性质决定，与Ep、q均无关，故C错误，D正确。故选：D。考点04电势的定义、单位和物理意义及用定义式计算电势5．（2024春•南通期中）关于静电场，下列说法正确的是（）A．沿着电场线方向电势逐渐降低 B．静电力做功与路径有关 C．电荷在电势能越高的点，该点的电势越高 D．沿着电场线方向场强逐渐减小A解：A．沿着电场线方向电势逐渐降低，故A正确；B．静电力做功与路径无关，只与初末位置有光，故B错误；C．负电荷在电势高的点，电势能越小，故C错误；D．电场越稀疏，场强越小，沿着电场线方向场电势逐渐降低，故D错误。故选：A。考点05电荷性质、电势能和电势的关系6．（2024秋•沈阳校级期中）下列说法正确的是（）A．自然界能量是守恒的 B．煤炭是可再生能源 C．电场线越密，电势越大 D．电流的单位是焦耳A考点06通过电场线的方向判断电势的高低解：A．根据能量守恒定律，自然界中的能量是守恒的，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而总的能量保持不变。故A正确；B．煤炭是由古代植物在地下经过复杂的地质作用形成的，属于化石能源。一旦消耗，就无法在短时间内自然再生，因此煤炭是不可再生能源。故B错误；C．电场线的疏密程度表示电场的强弱，即电场强度的大小。电场线越密，表示电场强度越大，但并不能直接判断电势的大小。电势的大小与电场线的方向以及零电势点的选择有关。故C错误；D．电流的单位是安培（A），而不是焦耳（J）。焦耳是能量和功的单位。故D错误；故选：A。考点06通过电场线的方向判断电势的高低7．（2024秋•潍坊期中）如图所示，一圆环上均匀分布着负电荷q，x轴垂直于环面且过圆心O．在Ox轴上从O点开始，沿Ox方向上的电场强度和电势变化情况是（）A．电场强度先增大后减小 B．电场强度先减小后增大 C．电势一直降低 D．电势一直升高AD考点07带电体周围的电势分布解：AB、圆环上均匀分布着负电荷，根据对称性可知，圆环上各电荷在O点产生的场强抵消，合场强为零。圆环上各电荷产生的电场强度在x轴的Ox方向上有向左的分量，根据电场的叠加原理可知，x轴上电场强度方向向左，O点的场强为零，无穷远处场强也为零，所以从O点沿x轴正方向，场强应先增大后减小，故A错误，B正确；CD、根据顺着电场线方向电势降低，可知在x轴上O点的电势最低，x轴上电场强度方向向左，电势升高，故C错误，D正确。故选：AD。考点07带电体周围的电势分布8．（2024秋•鼓楼区校级期中）如图，正点电荷放在O点，图中画出它产生的电场的六条对称分布的电场线。以水平电场线上的O′点为圆心画一个虚线圆，与电场线分别相交于a、b、c、d、e，下列说法正确的是（）A．a点电势高于e点电势 B．b、e两点的电场强度相同 C．c、b两点间电势差小于d、b两点间电势差 D．负检验电荷在d点的电势能小于在e点的电势能D考点08单个或多个点电荷周围的电势分布解：A、根据顺着电场线电势逐渐降低可知，离点电荷O越远，电势越低，故a点电势低于e点电势，故A错误。B、由图看出，b、e两点电场强度的大小相等，但方向不同，而电场强度是矢量，所以b、e两点的电场强度不同，故B错误；C、根据对称性可知，d、c的电势相等，同理b、e的电势相等。所以c、b两点间电势差与d、b两点间电势差相等，故C错误；D、根据顺着电场线电势逐渐降低可知，离点电荷O越远，电势越低，故e点电势低于d点电势，故负检验电荷在d点的电势能少于在e点的电势能，故D正确；故选：D。考点08单个或多个点电荷周围的电势分布9．（2024秋•广州期中）在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形abcd，顶点a、c分别固定两个电荷量均为+Q的点电荷，如图所示。若将一个带负电的粒子置于b点由静止释放，粒子将沿着对角线bd往复运动，粒子重力忽略不计。粒子从b点运动到d点的过程中（）A．先做匀加速运动，后做匀减速运动 B．先从低电势到高电势，再从高电势到低电势 C．电势能与机械能之和保持不变 D．电势能先增大，后减小BC考点09等量同种电荷的电势分布解：A、ac两点固定有电荷量相同的正点电荷，则bd为等量正点电荷连线的中垂线，由电场线分布情况可知带电粒子不可能做匀加速或匀减速直线运动，故A错误；B、等量正点电荷连线的中垂线上，其中点电势最高，带负电的粒子从b点运动到d点的过程中，先从低电势到高电势，再从高电势到低电势，故B正确；D、带负电粒子从b点运动到d点的过程中所受电场力先由b指向d，后由d指向b，所以电场力先做正功后做负功，因此电势能先减小，后增大，故D错误；C、根据能量守恒可知，粒子从b点运动到d点的过程中，只有电场力做功，电势能与机械能之和保持不变，故C正确。故选：BC。考点09等量同种电荷的电势分布10．（2025春•惠山区校级期中）如图，竖直面内一绝缘细圆环的上、