【走向高考】届高三物理人教版一轮复习课件：第6章 第2讲电场能的性质.ppt

1、走向高考 物理,路漫漫其修远兮 吾将上下而求索,人教版 高考总复习,电场,第六章,第一部分同步复习讲练,第2讲电场能的性质,第六章,考 点 体 验,题 型 突 破,学科特色素养,课 时 作 业,2,3,4,1,基础自测 1下列说法正确的是() AA、B两点的电势差等于将正电荷从A点移到B点时电场力所做的功 B电势差是一个标量，但是有正值和负值之分 C由于电场力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关 DA、B两点的电势差是恒定的，不随零电势点的不同而改变，所以UABUBA 答案BC 解析由电势差的定义知A错；UABUBA，故D错。,电势与电势差,考点梳理

2、 1电势差UAB (1)定义：电荷在电场中，由一点A移动到另一点B时，_所做的功与移动电荷电荷量的比值WAB/q，叫做A、B两点间的电势差，用UAB表示。 (2)定义式：UAB_。 (3)单位：_，1V1J/C。 (4)矢量性：_，但有正负，正负表示电势的高低。,静电力,WAB/q,伏特,电势差是标量,2电势理解 (1)电场中某点的电势是指这点和所选零电势点之间的电势差。 (2)电势的高低是相对的，不是绝对的，在讨论电势大小时，首先必须选定某一位置的电势为零，否则讨论无意义。零电势点的选取是任意的，但一般在理论上取离场源电荷无穷远处为零电势位置。实际应用时 ，则取大地为零电势点。在孤立正点电荷

3、形成的电场中，各点电势均为正值。即0；在孤立负点电荷形成的电场中，各点电势均为负值，即0。,(3)由电势的定义不难得出，电场中某点的电势在数值上等于单位正电荷由该点移到零电势点时电场力所做的功，这说明，当电场中某点的位置和零电势点确定后，这一点电势就是确定的了，电势与该点有无检验电荷无关，即电势的大小由电场本身和零电势位置决定。 (4)沿电场线方向电势越来越低，场强的方向是电势降落最快的方向。,基础自测 2.(2014山东淄博一模)如图所示，有四个等量异种的点电荷，分别放在正方形的四个顶点处。a、b、c、d分别为正方形四条边的中点，O为正方形的中心。下列说法正确的是(),电势能,Aa、c两点的

4、电场强度一定相同 Bb、d两点的电势一定相同 C将一带正电的试探电荷从b点沿直线移动到d点，电场力先做正功后做负功 D将一带正电的试探电荷从a点沿直线移动到c点，试探电荷的电势能一直减小 答案ABD,解析设正方形边长为L，每个电荷电荷量为Q，对a点研究，两个正电荷在a点的合电场强度为零，根据平行四边形法则，结合对称性可知两个负电荷在a点的合电场强度与两个正电荷在c点的合电场强度大小相等，方向相同，都为水平向右，A正确；b、d两点关于a、c连线对称，故b、d两点的电势一定相同，故B正确；根据对称性，b、d等电势，所以将一带正电的试探电荷匀速从b点沿直线移动到d点，电场力做功为零，故C错误；根据矢

5、量合成法则，从a点沿直线到c点，各个位置的电场强度方向向右，所以将一带正电的试探电荷匀速从a点沿直线移动到c点，电场力方向向右，所以电场力一直做正功，所以电荷的电势能一直减小，D正确。,考点梳理 1电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能量叫电荷的电势能。 2单位：_(J) 3电势能是标量，也具有相对性，与零势能点的选取有关。,焦耳,归纳领悟 1电势与电势能的关系 (1)电势由电场本身决定，与零电势的选取有关。电势能由电荷与电势共同决定，其表达式为EPq。 (2)正电荷在电势越高处，电势能越大，而负电荷在电势越高处，电势能越小。,2电场力做功与电势能的变化 电场力做功与路径无关，这与重力做功十分相

6、似。电场力对电荷做正功时，电荷的电势能减少；电场力对电荷做负功时，电荷的电势能增加。电势能增加或减少的数值等于电场力做功的数值。电荷在电场中任意两点间移动时，它的电势能的变化量是确定的，因此移动电荷做功的数值也是确定的，所以电势能的变化仅与电场力做功有关，与是否有其他力的作用及运动性质都没有关系，且仅由电场力做功来量度，即WEp。,基础自测 3(2014重庆理综)如图所示为某示波管内的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和等势线。两电子分别从a、b两点运动到c点，设电场力对两电子做的功分别为Wa和Wb，a、b两点的电场强度大小分别为Ea和Eb，则(),等势面,AWaWb，EaEbBWaWb，Ea

7、Eb CWaWb，EaEb，综上所述，选项A正确。解题中要充分利用电场线和等势线这个工具进行分析。,考点梳理 1等势面的概念：电场中_的各点构成的面叫等势面。 2几种常见电场的等势面如图所示。 (1)点电荷电场 (2)等量异号电荷的电场 (3)等量同号电荷的电场 (4)匀强电场(一族垂直电场线的平行平面),电势相等,归纳领悟 等势面的特点： (1)在同一等势面上移动电荷电场力不做功。 (2)等势面一定跟电场线垂直。 (3)等差等势面的疏密程度也能反映场强的强弱，即等势面越密的地方场强越强，等势面越疏的地方场强越弱。 (4)两个等势面不能相交。 (5)等势面的分布与零电势的选取无关。 (6)电场

8、线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面。 (7)处于静电平衡状态的导体是一个等势体，其表面是一个等势面。,基础自测 4.(2014山东临沂一模)如图所示，A、B、C是平行纸面的匀强电场中的三点，它们之间的距离均为L，电荷量为q1.0105C的负电荷由A移动到C电场力做功W14.0105J，该电荷由C移动到B电场力做功W22.0105J，若B点电势为零，以下说法正确的是() AA点电势为2V BA点电势为2V C匀强电场的方向为由C指向A D匀强电场的方向为垂直于AC指向B 答案BC,电场强度与电势差的关系,考点梳理 1电势反映电场能的性质，而电场强度反映电场力的性质。 2电势是_，具有相对性

9、，而电场强度是_，不具有相对性。叠加时两者运算法则不同。 3电势与电场强度的大小没有必然的联系。 4在匀强电场中UABAB_(d为A、B沿电场线方向的距离) 5沿着电场强度的方向电势_。 6电势和电场强度都是由电场本身的性质决定的，与试探电荷_关。,标量,矢量,Ed,降低,无,基础自测 5(2014大纲全国)地球表面附近某区域存在大小为150 N/C、方向竖直向下的电场。一质量为1.00104 kg、带电量为1.00107 C的小球从静止释放，在电场区域内下落10.0 m。对此过程，该小球的电势能和动能的改变量分别为(重力加速度大小取9.80 m/s2，忽略空气阻力)() A1.50104J和

10、9.95103J B1.50104J和 9.95103J C1.50104J和9.65103J D1.50104J和 9.65103J 答案D,电场中的功能关系,解析该题考查电场中的功能关系，要明确不同力做功，涉及不同形式能的变化，WEp，WqEd1.50104J，所以Ep1.50104J，据动能定理，qEdmgdEk，Ek9.65103J，D正确。功能关系是高考考查的重点，要注意电场力做正功电势能减小，即WEp。,考点梳理 1电场力做多少正功，电势能就_多少；电场力做多少负功，电势能就_多少。 2只有电场力做功时，_之和保持不变。 3只有电场力和重力做功时，电势能、重力势能、动能三者之和保持

11、不变。,减少,增加,电势能和动能,归纳领悟 1只有电场力做功时，电势能与动能之间相互转化，因此电势能和动能之和保持不变。 2只有重力与电场力做功时，电势能的变化可以从电场力做功求得，而重力势能的变化可以由重力做功求得，动能的变化等于电场力与重力做功之和，因此，电势能、重力势能和动能之和保持不变。 3除重力和弹力外其他力(包括电场力)所做的功，等于物体机械能的变化。 4电场中的功能关系问题仍然要借助动能定理、能量守恒来解决，在解题中仔细体会各种功能关系。,命题规律根据电场力做功特点，确定两点间的电势差，某点电势大小或电势能的变化。,电势差、电势、电势能的理解,(2014山东济南一模)如图所示，孤

12、立点电荷Q固定在正方体的一个顶点上，与Q相邻的三个顶点分别是A、B、C，下列说法正确的是() AA、B、C三点的电场强度相同 BA、B、C三点的电势相等 CA、B、C三点所在的平面为一等势面 D将一电荷量为q的检验电荷由A点沿直线移动到B点的过程中电势能始终保持不变,答案B,(2014广东湛江一模)如图所示，P、Q为固定的等量正点电荷，在连线的中垂线上某处B静止释放一带负电的粒子，重力不计，则下列说法正确的是() A中垂线为等势线 B粒子由B运动到O点时，速度最大 C粒子由B运动至O点过程，电势能减小 D粒子由B运动至O点过程，电场力增大 答案BC,解析等量异种点电荷的中垂线是一等势线，而这是

13、等量同种点电荷，故A错误；带负电的粒子在从B到O的过程中，所受的电场力方向竖直向下，做加速运动，所以速度越来越大，到B点加速度等于零，速度达到最大，此过程中动能越来越大，电势能越来越小，B、C正确。由B运动至O点过程，电场强度可能先增大后减小，也可能是一直减小，因此电场力无法确定大小，D错误。,命题规律根据电场力做功与路径无关的特点，确定电场力做的功，或根据能量关系确定电场力做功或两点间电势差。,电场力做功的特点及求法,如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab5cm，bc12cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60角，一个电荷量为q4108C的正电荷从a移到b电场力做功为W11.21

14、07J，求： (1)匀强电场的场强E； (2)电荷从b移到c，电场力做功W2； (3)a、c两点的电势差Uac。,答案(1)60V/m(2)1.44107J(3)6.6V 总结评述由于电场力做功WqU与路径无关，只与初末位置间的电势差有关，故可据已知的电场力做功先求电势差，再据匀强电场中场强与电势差的关系确定场强E，反之亦然。,答案B 解析将题中各点位置与等量同种正点电荷等势面分布图对比可知，AB两点在同一等势面上，B点电势高于C点电势，所以将正电荷由B点移动到C点，电场力做正功，与运动路径无关，A项错，B项正确；将正电荷由A点移到B点，电场力不做功，D项错；由A点移到C点，电场力做正功，C项

15、错。,命题规律根据带电粒子的运动轨迹和电场线(或等势面)判断粒子的动能变化，电势能变化，电势能的高低等有关问题。,根据带电粒子的运动轨迹和电场线(或等势面)判断有关问题,一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下。若不计空气阻力，则此带电油滴从a运动到b的过程中，能量变化情况为() A动能减小 B电势能增加 C动能和电势能之和减小 D重力势能和电势能之和增加,解析该油滴从a点进入电场，根据其轨迹的弯曲趋势，可以判断静电力一定竖直向上，且静电力大于重力，所以油滴带负电荷。运动过程中合力向上做正功，根据动能定理，油滴动能变大，A错误；静电力做正功，电势能必然减少，B错误；该

16、处能量守恒的形式表现为电势能、机械能(动能重力势能)之和守恒。根据能量守恒定律，既然动能增加，则重力势能与电势能之和一定减少，D错误；油滴上升，重力势能变大，动能和电势能之和必然减少。 答案C,总结评述(1)解决此类问题时，必须优先做出判断：考虑不考虑重力。 (2)包括电势能在内的能量守恒或功能关系，往往是解决带电体在电场中的曲线运动问题最简单的方法。,答案C,命题规律根据在匀强电场中的电势差确定场强的方向和大小，或根据匀强电场中电场强度、电势，确定某点的电势大小。,匀强电场中电势差与场强的关系,答案D,答案A,21静电的利用和防止、静电屏蔽 命题规律通常以静电的利用和防止的方法来命题。静电的利用：静电除尘、静电喷涂、静电植绒、静电复印等。静电的防止：尽快把产生的静电导走，避免越积越多，常用中和或导入大地的办法处理。,如图所示为静电除尘原理示意图，除尘器由金属管A和悬挂在管中的金属丝B组成，在M、N两点接入高压电源时，金属管内空气电离的电子在电场力作用下