高考物理一轮 专题17 电场的能的性质学案 新课标

1、2013年高三新课标物理一轮原创精品学案主题17电场的能量性质教育目标：1.电势、电位、电位差、等电位面2 .均匀强电场中的电位差与电场强度的关系3 .使用有关静电场的概念和规则解决物理问题本重点：1.库仑定律2 .电场强度、电界线本文的难点：运用静电场相关概念和规律解决物理问题试验点刻度盘：1.电场力功、电势和电位2 .电位高低的判断3 .电位差、电位和静电力起作用4 .均匀强电场下的电位差与电场强度的关系5 .从电场线、等电位面判断电荷的运动状况6 .动能定理的应用第一格3 .等势面：(1)定义：由电场中的相同点构成的面。(2)特点：等势面必须垂直，即垂直于方向在同一等电位面上移动电荷时的

2、电场力功电场线始终从电位的等电位面到电位的等电位面两个等势面都不能形成等差等电位面越密，电场强度，即等差等电位面分布的疏密可以表示电场的强弱。5 .电位差与电场强度的关系公式：条件：电场d的距离(2)重难点说明1 .电场力功的补正算：定义式： W=Fscos=qEscos (仅用于电场)根据WAB=qUAB进行修正根据电场力功和电势变化的关系W=-EP进行订正动能定理w电气w非电气=通过=Ek2-Ek1求解。二、高考要点精析(1)电场力功、电势和电位接到拨号点(1)静电力的功等于电势的减少量(2)电场中的某点a处的电荷的电势能是静电力从该点向零电势位置移动时的功、即(3)电场中的某一点的电位等

3、于该点的电荷的电势与其电荷量之比电场力的功、电势和电位及电荷量有正负，必须正确理解正负符号的含义。 最好把符号带入直接订正公式。 电位和电势与基准点的选择有关。试验点精炼1 .正电荷从无限远移动到电场中的m点，电场力功为6.010-9J，一个等量的负电荷从电场中的n点移动到无限远，电场力功为7.010-9J，m、n2点的电位m、n具有以下关系()A.mnm0C.nmn0(2)电位高低的判断接到拨号点(1)沿着电场线降低电位是判断电位高低的最有效方法。(2)通过电场的力量工作来判断。 使正电荷从电场的某一点a移动到另一点b，当电场力正常，电势减少时，a点电位比b点高，相反，当电场力负作用，电势增

4、加时，a点的电位移动比b点低的负电荷，情况正好相反。第二格(3)电位差、电位和静电力起作用接到拨号点(1)电场中两点间的电位差称为两点间的电位差(2)电位差和静电力的作用：或电位与零基准点的选择相关，电位差与零基准点的选择无关，仅与两点的位置相关。 静电力的作用与路径无关，由两点间的电位差决定。带电量q=-310-6C的点电荷，从电场中的a点移动到b点时，克服电场力而工作610-4J，从电场中的b点移动到c点时，电场力工作910-4J(1)AB、BC、CA之间的电位差分别是多少？(2)如果b点的电势为零，那么a、c2点的电势分别是多少？ a、c两点的电荷电势分别是多少？试验点精炼3 .如图所示

5、，在使电荷量q= 310-10C的点电荷沿着电场中的电场线从a点向b点移动的过程中，克服电场力而工作610-9J。 已知a点的电位为A=- 4V，求出b点的电位，指出电场线的方向。(四)从电场线、等电位面判断电荷的运动状况；接到拨号点(1)等势面必定是指在与电场线垂直，即与电场强度的方向垂直的同一等势面上移动电荷时的电场力不起作用的电场线始终是指从高电位到电位低的等势面(2)等差等电位面越密则电场强度越强，即等差等电位面分布的疏密可以描绘电场的强弱。(3)向电荷运动轨迹受到的合力(仅电场力)的方向弯曲，判断电场力的方向，确定电场力的功和电势、动能的变化情况。图5如图所示，a、b、c分别表示了点

6、电荷的电场中的3个等电位面，它们的电位分别为6V、4V、1.5V。 一质子()从等电位面a上的某处静止放出，仅受到电场力而移动，但已知其通过等电位面b的速度为v，对质子的移动有如下判断，正确地说是()乙aca .质子从a等势面向c等势面移动的电势增加4.5eVb .质子从a等势面向c等势面移动的动能减少4.5eVc .质子通过等电位面c的速度为2.25vd .质子通过等电位面c的速度为1.5v解析：质子从高电位向低等电位面运动，电位减少，动能增加，a、b都错误的质子从等电位面a到等电位面b由动能定理得到，质子从等电位面a到等电位面c由动能定理得到，解，d正确回答： d试验点精炼第三帧(5)均匀

7、强电场的电场强度和电位差的关系接到拨号点均匀强电场中的E=U/d、d是沿着电场强度方向的2点间的距离。推论：均匀强电场中，沿任意方向(等电位面除外)的2点间的电位差与2点间的距离成正比。图中a、b、c、d是均匀强电场中的正方形的四个顶点，已知a、b、c这三点的电位分别为A=15V、B=3V、C=-3V，由此得到d点电位分析：均匀强电场中，沿任意方向(等电位面除外)的2点间的电位差与2点间的距离成正比。 接线AB与DC方向相同，长度相同，因此为UAB=UDC -b=d -c=12 v，为D=9V(6)电场知识的综合应用接到拨号点在多年的高考问题上，电气知识常常和力学知识结合被调查。 解这种主题的

8、关键还是在力学上，在物体受力分析时，注意分析带电体受到的电场力，应用力学关联规则(牛顿规则、运动学公式、动能规则等)就可以解。 必须熟练把握电场线、等电位面、静电力功、电势、电位、电位差、电场强度与电位差的关系等基本概念和规律，这是解决问题的基础。如图所示，在倾斜角=37的绝缘斜面所处的空间内存在垂直向上的均匀的强电场，电场强度E=4.0103N/C，在斜面下端具有与斜面垂直的绝缘弹性挡板。 质量m=0.20kg的带电滑块从斜面前端开始静止滑动，滑动到斜面下端，以与挡板接触的速度滑动。 斜面的高度h=0.24m，滑块和斜面之间的动摩擦系数=0.30，滑块带电荷q=-5.010-4C，重力加速度

9、g=10m/s2，sin37=0.60，cos37=0。 拜托了(1)滑块从斜面的最高点滑到斜面的底端时的速度的大小(2)滑块在斜面上移动的总行程s和系统产生的热量q。(2)滑块最终静止在斜面的下端。 因此重力势能和电势能的减少等于克服摩擦力的功，(mg qE)h=fs (3点)解开滑块在斜面上移动的总路程： s=1 m由于能量保存，系统产生的热量Q=fs=0.96 J (2点)试验点精炼8 .如图所示，q是固定的正点电荷，a、b两点在q的正上方和q之间分别离开h和0.25 h，另一点的电荷从a点静止释放，移动到b点时速度正好为零。 如果该电荷在a点的加速度的大小为，则尝试以下操作(1)该电荷

10、在b点的加速度。(2)A、b两点间的电位差(用q和h表示)试点精炼参考答案5.D解析：首先等电位面垂直于电场线，画出电场线后，从轨迹向电场力的方向转弯，判断电场力的方向，确定电场线的方向。 因为可以判定电场线从等电位面c朝向等电位面a，所以等电位面a的电位最低的带电质点从p点到q点的电场力做正功，从q点到p点的电场力做负功时，都比通过p点时的动能通过q点时小。 d是正确的。6 .解：根据、得=500伏/米。7 .解析：将电荷q从a转移到b的电场力不起作用，说明a、b两点处于相同的等电位面。 由此可知，由于该电场是均匀强电场，等电位面是平面，因此，图中直线AB是等电位线，电场方向应该与等电位面垂

11、直，选择项a、b不正确。V=-173 V，b点电位比c点低173 V，电界线指的是电位下降的方向，因此，电场强度方向相对于AB垂直地朝向斜下方。 电场强度的大小=V/m=1000V/m。所以：选项d是正确的。3 .如图所示，q是带正电的点电荷，P1和P2是该电场中的2点。 如果E1、E2是P1、P2这两点的电场强度的大小，1、2是P1、P2这两点的电位()A.E1E2、12B.E1E2、12E1.E1.E2.E2.E2.E2.E2中文意思： EB=EC5 .如果带正电荷的小球只受到电场力，那么在任意时间内()a .沿着电力线一定从高电位移动到低电位b .沿着电力线一定从低电位移动到高电位c .

12、不一定沿着电力线移动，但一定从高电位移动到低电位不一定沿着电力线移动，也不一定从高电位移动到低电位6 .带正电的质点，电量q=2.010-9库，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为6.010-5焦点，质点的动能增加8.010-5焦点时，a、bA.3104伏特B.1104伏特C.4104伏特D.7104伏特12 .已知在均匀强电场下，电荷量210-5C的负电荷从a点转移到b点，其电势能量增加0.1J，a、b2点间距离为2cm，两点接线时电场方向形成60角(1)在电荷从a向b移动的过程中，电场力起了多少作用？(2)A、b两点之间的电位差是多少？(3)这个均匀强电场的电场强度是多少？考试分数实行训练参考答案1.B是U=Ed，在d相同的情况下，e越大，电压u也越大。 所以选择UAB UBC、b2 .根据c电场线和等电位面的分布，在尝试电荷从a点沿直线向o点移动，电势先正功，沿直线从o点向c点移动的过