《高考物理（课标）大一轮复习课件：第七章 第2节 电场能的性质 .pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理（课标）大一轮复习课件：第七章 第2节 电场能的性质 .pptx（54页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2节 电场能的性质 核心考点 2 知识梳理考点自诊 一 静电力做功和电势能 1 静电力做功 1 特点 静电力做功与 路径 无关 只与电荷量和电荷移动过程 始 末位置间的电势差有关 2 计算方法 W qEd 只适用于匀强电场 其中d为带电体在沿 电场方向上 的位移 WAB qUAB 适用于 任何电场 2 电势能 1 定义 电荷在电场中具有的 势能 称为电势能 2 说明 电势能具有相对性 通常取无穷远或大地为电势能零 点 核心考点 3 知识梳理考点自诊 3 静电力做功与电势能的关系 1 静电力做的功等于电荷 电势能的减少量 即WAB EpA EpB 2 通过WAB EpA EpB可知 静电力对电
2、荷做多少正功 电荷电势能 就减少多少 静电力对电荷做多少负功 电荷电势能就增加多少 3 电势能的大小 由WAB EpA EpB可知 若令EpB 0 则EpA WAB 即 一个电荷在电场中某点具有的电势能 数值上等于将电荷从该点移 到零势能位置过程中静电力所做的功 核心考点 4 知识梳理考点自诊 二 电势 等势面 1 电势 1 定义 电荷在电场中某一点的 电势能 与它的 电荷量 的比 值 3 相对性 电势具有相对性 同一点的电势因 零电势点 的选取 不同而不同 核心考点 5 知识梳理考点自诊 2 等势面 1 定义 电场中 电势相同 的各点构成的面 2 等势面的特点 等势面一定与电场线 垂直 即与
3、电场强度的方向 垂直 在 等势面 上移动电荷时电场力不做功 电场线总是从 电势高 的等势面指向 电势低 的等势面 等差等势面越密的地方电场强度越 大 反之越 小 核心考点 6 知识梳理考点自诊 三 电势差 1 定义 电荷在电场中 由一点A移到另一点B时 电场力所做的功 WAB与移动的电荷的电荷量q的比值 3 影响因素 电势差UAB由 电场本身的性质 决定 与移动的电荷q及电场力 做的功WAB 无关 与零势点的选取 无关 4 电势差与电势的关系 UAB A B UAB UBA 核心考点 7 知识梳理考点自诊 5 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 U Ed 其中d为电
4、场中两点间 沿电场线方向 的距离 2 电场强度的方向和大小与电势差的关系 电场中 电场强度方 向指向 电势降低 最快的方向 在匀强电场中 电场强度在数值 上等于沿 电场 方向每单位距离上降低的电势 核心考点 8 知识梳理考点自诊 1 判断下列说法的正误 1 电势等于零的物体一定不带电 2 电场强度为零的点 电势一定为零 3 A B两点的电势差是恒定的 所以UAB UBA 4 电场中 场强方向是指电势降落最快的方向 5 电势有正负之分 因此电势是矢量 6 电场强度处处相同的区域内 电势一定也处处相同 7 电势的大小由电场的性质决定 与零电势点的选取无关 8 电势差UAB由电场本身的性质决定 与零
5、电势点的选取无关 答案 答案 关闭 1 2 3 4 5 6 7 8 核心考点 9 知识梳理考点自诊 2 多选 关于电势差的计算公式 下列说法正确的是 D 电场中A B两点间的电势差UAB等于把正电荷q从A点移动到B 点时电场力所做的功 答案解析解析 关闭 答案解析 关闭 核心考点 10 知识梳理考点自诊 3 2016 全国卷 15 关于静电场的等势面 下列说法正确的是 A 两个电势不同的等势面可能相交 B 电场线与等势面处处相互垂直 C 同一等势面上各点电场强度一定相等 D 将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势 面 电场力做正功 答案解析解析 关闭 电场中电势相同的点组成的面叫
6、等势面 电场线与等势面垂直 且电势相 同的点电场强度不一定相同 电场强度相同的点电势也不一定相同 电场 中某处电势只能是一个值 如果两等势面相交 就有两个值 故选项A C 错误 B正确 负电荷从电势高处移向电势低处电场力做负功 所以选项 D错误 答案解析 关闭 B 核心考点 11 知识梳理考点自诊 4 静电场中某电场线如图所示 把点电荷从电场中的A点移到B 点 其电势能增加1 2 10 7 J 则该点电荷的电性及在此过程中电场 力做功分别为 A 正电 1 2 10 7 JB 负电 1 2 10 7 J C 正电 1 2 10 7 JD 负电 1 2 10 7 J 答案解析解析 关闭 从A到B
7、电势能增加1 2 10 7 J 说明电场力做负功 做功为 1 2 10 7 J 故电 场力方向与场强方向相反 该点电荷带负电 故选项B正确 答案解析 关闭 B 核心考点 12 知识梳理考点自诊 5 2017 甘肃白银会宁县期中 如图所示 在E 500 V m的匀强电 场中 a b两点相距d 2 cm 它们的连线跟电场强度方向的夹角是 60 则Uab等于 A 5 VB 10 V C 5 VD 10 V 答案解析解析 关闭 在电场线方向上a b两点间的距离 或a b两点所在等势面间的距离 为 d d cos 60 1 cm 则 Uab Ed 500 10 2 V 5 V 由题图可知 a b 故 U
8、ab 0 所以Uab 5 V 答案解析 关闭 C 随堂巩固 13 命题点一命题点二命题点三 电势高低与电势能大小的判断 1 电势高低的判断 随堂巩固 14 命题点一命题点二命题点三 随堂巩固 15 命题点一命题点二命题点三 2 电势能大小的判断 随堂巩固 16 命题点一命题点二命题点三 典例1 2018 安庆二模 如图所示 两个等量异种点电荷分别位于P Q两点 P Q两点在同一竖直线上 在同一平面内有一正三角形 ABC 且PQ连线的中点O为三角形ABC的中心 M N为PQ连线上关 于O点对称的两点 则下列说法中正确的是 A A B C三点的场强大小相等但方向不同 B A C两点的电势相等且大于
9、B点电势 C 一负点电荷放在N点电势能小于放在A点时的电势能 D 将一正点电荷从N点移到B点 电场力做正功 答案解析解析 关闭 根据等量异种电荷电场线的分布可知 如果设AC与PQ连线的交点为D B点 关于O点的对称点为B 根据几何关系 D点位于B 点的下方 则B点的电场强 度等于其PQ连线的中点O对称B 点的电场强度 B 点的电场强度大于D点的 电场强度 而D点的电场强度大于A C两点的电场强度 则B点的电场强度 大于A C两点的电场强度 故选项A错误 如果取无穷远处电势为零 则A C 两点的电势为正且相等 O点电势为零 而B点的电势为负 则A C点的电势 相等且大于B点的电势 选项B正确 因
10、为A点的电势为正 N点电势为负 所以 一负点电荷放在N点电势能大于放在A点时的电势能 选项C错误 NB间的电 场线从B指向N 则将一正点电荷从N点移到B点 电场力做负功 选项D错误 故选B 答案解析 关闭 B 随堂巩固 17 命题点一命题点二命题点三 思维点拨应用两个等量异种点电荷的电场线的分布情况 如果取无 穷远处电势为零 则O点电势为零 然后借助对称特点及三角形的关 系可解决本问题 本题结合等量异种点电荷形成的电场这一模型 通过本题的训练 要使点电荷 点电荷的场强公式 电场强度的矢量性 电势 电 势能等的物理观念进一步清晰 能通过电势高低 电势能大小的判 断 使科学思维素养得到提升 随堂巩
11、固 18 命题点一命题点二命题点三 即学即练 1 2018 四川乐山三调 如图所示 AEFD和EBCF是两个等边长的正 方形 在A点固定一个带电荷量为 Q的点电荷 在C点固定一个带电 荷量为 Q的点电荷 则下列说法正确的是 A E F两点的电场强度相同 B E F两点的电势相同 C 将一个负电荷由E点沿直线移动到F点 电场力先做正功后做负功 D 将一个负电荷由E点沿直线移动到F点 电场力先做负功后做正 功 答案解析解析 关闭 答案解析 关闭 随堂巩固 19 命题点一命题点二命题点三 2 2018 四川泸州三调 如图所示 真空中有一边长为l的菱形 ABCD ADC 60 P点是AC连线的中点 在
12、A点固定一电荷量为q 的负点电荷 在C点固定一电荷量为2q的正点电荷 则以下说法正 确的是 A B点和D点的电场强度相同 B P点的电场强度大小是D点的4倍 C B点电势低于P点电势 D 试探电荷在D点的电势能大于在B点的电势能 答案解析解析 关闭 答案解析 关闭 随堂巩固 20 命题点一命题点二命题点三 3 如图 在等量异种电荷间连线的中垂线上设置一根足够长粗糙绝 缘直杆 杆水平放置 杆上有A B O三点 其中O为等量异种电荷 连线中点 A B两点关于O点对称 现将一带电小圆环从杆上A点 以初速度v0向B点滑动 不计小环重力 滑到B点时速度恰好为0 取 无穷远处为零电势能点 则下列说法错误的
13、是 A 小圆环在A点的电势能与B点电势能相等 B 小圆环运动的加速度先变大后变小 C 小圆环运动到O点的动能为初始值的一半 D O点电势可能大于零 答案解析解析 关闭 A B两点处于等量异种电荷的一个等势面上 故小圆环在A点的电势能 与B点电势能相等 A正确 由等量同种电荷电场分布可知直杆附近的电场 强度与直杆垂直 摩擦力作用下圆环速度不断减小 且越靠近O点电场强 度越大 电场力越大 摩擦力也越大 小环的加速度也越大 越过O点以后 电场力 摩擦力 加速度均逐渐变小 B正确 由于电场分布的对称性可 知小环运动到O点时摩擦力做功为全程的一半 动能损失初始值的一半 杆所处位置各点电势均为零 O点电势
14、也为零 C正确 D错误 答案解析 关闭 D 随堂巩固 21 命题点一命题点二命题点三 公式U Ed的拓展应用 1 两个推论 2 如图乙所示 AB CD 且AB CD 则UAB UCD 随堂巩固 22 命题点一命题点二命题点三 2 三点妙用 1 解释等差等势面的疏密与电场强度大小的关系 当电势差U一 定时 电场强度E越大 则沿电场强度方向的距离d越小 即电场强度 越大 等差等势面越密 2 定性判断非匀强电场电势差的大小关系 如距离相等的两点间 的电势差 E越大 U越大 E越小 U越小 3 利用 x图象的斜率判断沿x轴方向电场强度Ex随位置的变化 规律 在 x图象中斜率k Ex 斜率的大小表示电场
15、强度的 大小 正负表示电场强度的方向 随堂巩固 23 命题点一命题点二命题点三 典例2 多选 2017 全国新课标 卷 21 一匀强电场的方向平行于 xOy平面 平面内a b c三点的位置如图所示 三点的电势分别为 10 V 17 V 26 V 下列说法正确的是 A 电场强度的大小为2 5 V cm B 坐标原点处的电势为1 V C 电子在a点的电势能比在b点的低7 eV D 电子从b点运动到c点 电场力做功为9 eV 答案解析解析 关闭 答案解析 关闭 随堂巩固 24 命题点一命题点二命题点三 思维点拨先找到等势面 等势点 根据电场线与等势面始终垂直 画出电场线 确定电场强度的大小 本题结合
16、匀强电场这一模型 考查科学推理的核心素养 通过本 例 要明确如何画出匀强电场中的电场线 1 先确定等势线 根据 两点确定一条直线 找出电场中电势相等的 两个点 然后连接成一条等势线 因匀强电场的电势在一条直线上 均匀变化 任一线段中点的电势为两端点电势的平均值 2 电场线跟等势线一定垂直 作出等势线的垂线即得电场线 3 比较电势的高低 即沿着电场线的方向 电势逐渐降低 根据电势 高低在电场线上标出箭头 表示电场的方向 随堂巩固 25 命题点一命题点二命题点三 即学即练 4 2018 山东潍坊模拟 如图所示 匀强电场的方向平行于xOy坐标 系平面 其中坐标原点O处的电势为2 V a点的坐标为 0 cm 4 cm 电 势为8 V b点的坐标为 3 cm 0 cm 电势为8 V 则电场强度的大小为 A 250 V m B 200 V m C 150 V m D 120 V m 答案解析解析 关闭 答案解析 关闭 随堂巩固 26 命题点一命题点二命题点三 5 多选 2018 山东临沂三模 如图所示 某条电场线上有a b c三 点 其中b为ac的中点 已知a c两点的电势分别为 a 10 V c
