高三物理第一轮复习 电场能的性质的描述学案 新人教版

1、第二时间电场能的性质的记述第一关：基础关展望高考基础知识一、电势知识解说(1)定义电荷在电场中具有的电势能称为电势能.物体在重力场中具有重力势能.用Ep表示.(2)静电力功与电势变化的关系电荷在电场中a点具有的电势能是A，b点具有的电势能是B，电荷从a向b以静电力进行的功是电势能的减少量，即WAB=A-B。即静电力进行正功，电荷电势必然减少，静电力进行负功，电荷电势必然增加(3)电势的大小如果b点规定电荷的电势为零、EpB=0，则EpA=WAB即，某一点的电荷的电势与静电力从该点向零电势位置移动时的功相等说明：上述关系适用于均匀强电场和非均匀强电场两方面，适用于正电荷和负电荷两方面电场中某一点

2、的电荷电势的大小与零电势点的选择有关，但某两点之间的电荷电势差与零电势的选择无关通常，将离子源电荷的无限远处的电荷的电势规定为零，或者将大地表面的电荷的电势规定为零活用1.如图所示，固定在q点的正点电荷的电场有m、n两个点，是已知的a .当正点电荷从m点沿着直线移动到n点时，电场力对该电荷起作用，电势减少b .当正点电荷从m点沿着直线移动到n点时，其电荷克服电场力而发挥作用，电势增加c .当负点电荷从m点沿着直线移动到n点时，电场作用于该电荷，电势减少d .将负的点电荷从m点转移到n点，从n点沿着不同的路径转移到m点时，该电荷战胜电场力的功等于电场力赋予该电荷的功，电势不变解析：由点电荷产生的

3、电场特征： m点电位比n点电位，即UMN0高，由W=qU可知：移动电荷从m到n，如果正电荷，电场力正办事儿移动，如果负电荷，则电场力负功，电势判断通过以下三种方法进行方法用Ep=q来判断。作为正电荷，EpMEpN从m到n的电势降低。 因为是负电荷的EpMN，所以是EpMEpN； 相对于负电荷为EpM0，因此为ab方法3利用电势进行判断正电荷q为正值，电位越是高表兄弟，电势越大，相对于负电荷q为负值，电位越是高表兄弟，电势越小，但在本问题中，负电荷在a点电势越小，因此已知a点电势越高三、电位差、等电位面知识解说1 .电位差(1)定义：当电荷q在电场中的a、b两点之间移动时，将由电场力产生的功WA

4、B与其电荷量q之比称为a、b两点之间的电位差，也称为电压。(2)公式： UAB=WAB/q单位： v是标量。2 .等势面(1)定义：由电场中电位相同的各点构成的面称为等电位面(2)等电位面和电场线的关系：电场线总是垂直于等电位面，而且从高等电位面指向低等电位面的电场线越密，电荷就越沿着等电位面密的等电位面移动，电场力不工作，电荷就沿着电界线移动，电场力必定办事儿活用3 .已知a、b、c、d是均匀强电场的4个点，正好是矩形的4个顶点，电边界线与矩形存在的平面平行，a点的电位是20 V，b点的电位是24 V，d点的电位是4 V .甲组联赛乙级联赛丙组联赛二十四伏分析：方法为均匀强电场时，电势在任何

5、方向均匀下降，因此Uba=Ucd，即b-a=c-d，c点的电势为c=8 V，b项正确。方法利用二等势面法利用等分法在电场中找到等电位点是解决这样的问题的有效方法：连接Ubd=b-d=20 V、bd将bd五等分，如右图所示。 e点电位为20 V，h点电位为8 V，ae处于相同的等电位面，因此为aech回答： b第二关：技法关解读高考解题技术法一、电位高低的判定方法技法解说1 .电位沿着电场线的方向逐渐下降，“顺”的意思是初始位置的线和电场线的方向之间的角度小于90，所以电场线的方向是电位最低的方向。2 .通过校正电位差UAB=WAB/q，判断为与UAB=A-B结合，如果UAB0，则AB； 如果U

6、AB=0，则A=B；如果UAB0，则AB。具体的步骤是从比较电荷q的a、b两点分别移动到零基准点，工作分别为WAO、WBO .用公式A=WAO/q直接判断的方法很麻烦，在实际的操作中运用较少。4 .根据场源电荷的电场进行判断，在基于正电荷的电场中，在越接近正电荷则电位越高的基于负电荷的电场中，状况恰好相反5 .从电场力的作用来判断。 正电荷因电场力而移动时，电场力为正，电荷为高电位向低电位移动正电荷克服电场力而工作，电荷从低电位向高电位移动。 关于负电荷，情况恰好相反典型分析例1将正的一点的电荷从无限远移动到m点，电场力功为6.010-9 J，将一个等量的负电荷从电场中的n点移动到无限远时，电

7、场力功为7.010-9 J，将无限远的电位设为零时，m、n两点的电位m、n具有以下关系()A.MN0B.NM0C.NM0D.MN0分析：为了比较电位的高低，可以根据将无限远设为电位零点，根据的定义求出m、n这2点的电位并进行比较这样的电位的定义来进行处理.根据电位定义公式回答： c二、比较电场中带电荷两点的电势大小的方法技法解说1 .公式法根据式EA=qA判断，与严格代入电荷量q的正负、电位a的正负而求解的负电荷相对，电位越高，电荷量越大，电势越小2 .电场线法正电荷向电场线的方向移动一旦移动，电势就会逆着逐渐减少的电场线方向一移动，电势就逐渐增大负电荷向电场线的方向移动一旦移动，电势就会逆着

8、逐渐增大的电场线方向一移动，电势就逐渐减小3 .工作判断法不论正、负电荷，电场力均为正工作，电荷从电势的大表兄弟转移电势向小表兄弟的方向移动；相反当电荷克服电场力而办事儿时，电荷从电势的小尺表兄弟转移到电势可以做得很大的地方4 .场源电荷法场源电荷为正电荷，则离开电场源的电荷越近，正电荷的电势越高越大，负电势越小的年轻场源电荷为负电荷，退场源电荷越多附近，正电荷电势越小，负电荷电势越大典型分析例2负电荷仅受到电场力的作用，从电场中的a点向b点移动，在该过程中，如果该电荷进行初速度为零的均匀加速直线运动，则a、b2点的电场强度EA、EB和该电荷的a、b2点的电势A、B的关系（）欧洲足球甲级联赛欧

9、洲足球甲级联赛C.A=BD.AB分析：负电荷在电场中仅受到电场力而进行均匀加速直线运动，可知电场是均匀强电场，因此a对电场力在负电荷上起正作用，动能增加时，电势能量减少，因此d对回答： d三、粒子电荷在电场中的运动综合分析技法解说1 .从电场线的性质进行分析(1)电界线的疏密表示电场强度的大小，切线方向表示电场强度方向(2)正电荷受到的电场力的方向；电场强度的方向一致，负电荷相反(3)沿着电场线的方向的电位降低。(4)正电荷沿电场线移动的电场力正功，传递电势下降的负电荷电场线转移电场力做负功，产生电势能上升，逆着电场线移动则相反2 .耦合电荷的运动轨迹分析物体的运动轨迹受到初速度和力由粒子电荷

10、的动作来决定轨迹可以判定其运动方向和受力侧运动方向沿着轨迹的切线方向轨迹为直线时，电场力和其他力的合力与轨道在同一条直线上，轨道是曲线时，受到的合力指向轨道曲率中心方向、运动方向和受力方向之间如果角度小于90，则此力为正功粒子只受到电场的力，根据运气动方向与电场力方向所成角度能够判定电场力的功的正负，进而判定电势的高低、变化等.3 .与等势面分析结合同一等电位面上各点的电位无处不在相等，电荷在等电位面上移动时，电场力不工作，电势不变化的电场线垂直于等电位面，从电位高的等电位面开始电位低等势面等势面的疏密反映了场结合强大、等势面的这些个观特点点也可以分析电荷在电场中的变动有时各量的变化典型分析例

11、3图中实线是方向没有标明的一组自由点电产生负荷的电场所线、折断线是哪一条当粒子电荷通过该电场区域时运动轨迹，a、b是轨迹上的两个点，粒子电荷在运动中电场力的作用，从这个图能正确判断的是（）a .粒子电荷带电的电荷的符号b .粒子电荷在a、b两点受到的力的方向c .粒子电荷a、b两点的速度在哪里最大d .粒子电荷的a、b两点的电势在哪里大分析：本问题没有涉及订正算法，但同学们的分析能力要求很高，因为没有告诉我本问题的粒子电荷你是正是负，好像给分析带来了一定的困难从电场线的分布来看，电场源电荷在左侧，从轨迹来看，接受力指左侧，也就是说，粒子电荷与点电荷的电气性能是相反的，但是不能持有身体判断粒子电

12、荷的电气性能，a是错误的.粒子受到力.向左侧，而且这个力是电场力和电场线共线，粒子a、b2点的受力方向沿电场线左方，b正确粒子从a点移动到b点时，夹在电场力和运动方向之间角大于90，电场力做负功，电势ba上升，变动因为能够减少vavb，所以c、d都是正确的。回答：光盘例4如图中折断线所示，静电场的等电位面1、2、3、4的相邻等电位面间的电位差相等，其中等电位面3的电位带0 .正电的点电荷由于静电力而移动，通过a、b点的动能分别为26 eV和5 eV（）八号运载火箭乙级联赛日本职业足球联赛日本电视台分析：如果等电位面3的电位为零，那么电势也为零。 如果相邻的两个等电位面的电位差相等，EkaEkb

13、，则a点的电位可以表示为-2qU(U为相邻的两个等电位面的电位差)，b点的电位可以表示为qU。为了进行整体的能量守恒，如下所示Eka (-2qU)=Ekb qU，即26-2qU=5 qU，解为qU=7 eV，其总能量为7 eV 5 eV=12 eV电势为-8 eV时是的，动能Ek=12-(-8) eV=20 eV。回答： c第三关：训练关笑对高考在教堂训练如图1所示，矩形ABCD的AD分别设置边和BC边的中点m和n每个都有相同量的电荷正负电荷. ef为AB边和CD边的中点，pq2点是MN的在连结线上，MP=QN .对于efpq这4点，表示电场强度相同电位相等的两点是()A.E和FB.P和qC.A和BD.C和d解析：电场强度在电界线重日式榻榻米分析中发现e、f2点的电场强度相同。 沿着电界线方向，电位下降，逆电界线方向的电位增加，从等量的异种电荷电界线、等位线分布的情况可知e、f2点的电位相等。回答： a2 .带正电的质点，电荷量q=2.010-9 C，静电场中从a点移动到b点，在该过程中电场力以外的力的功增加了6.010-5 J，质点的动能增加了8.010-5 Ja.3.0104伏特.1. 0