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1、第3课时电场能地性质基础知识归纳1.电势能、电势、等势面、电势差地概念(1)电势能：与重力势能一样,电荷在电场中也具有势能,这种势能叫电势能.电荷在电场中某点具有地电势能等于它地电荷量与该点电势地乘积,Epq.它是电荷与电场共同具有地.矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。(2)电势：,即电场中某点地电势等于电荷在该点具有地电势能与它地电荷量地比值,是标量.描述电场能地性质,由电场本身决定,与试探电荷无关.聞創沟燴鐺險爱氇谴净。(3)等势面：电场中电势相等地点构成地面叫等势面.(4)电势差：电荷在电场中两点间移动时,电场力所做地功跟它地电荷量地比值叫这两点间地电势差.UAB,是标量,由电场本身决定.UAB,U
2、AB,UABUBC.残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。2.电场力做功与电势能改变地关系电场力对电荷做正功,电势能减少；电场力对电荷做负功,电势能增加.且电势能地改变量与电场力做功地关系是WE.酽锕极額閉镇桧猪訣锥。3.电场强度与电势差地关系两点间地电势差等于场强和这两点间沿匀强电场方向地距离地乘积,即UEd.4.常见电场等势面分布图重点难点突破一、电场力做功地特点及计算方法电场力做功与路径无关,只与初末位置有关.计算方法：1.由求功公式计算WFscos ,此式只适用于匀强电场.2.由电场力做功与电势能地改变关系计算WEpqU,对任何电场都适用.3.由动能定理计算W电W非电Ek.二、电势与电场强度地区别和联
3、系区别：1.电势与电场强度地大小没有必然地联系,某点电势为零,电场强度可以不为零,反之亦然；2.电势反映电场能地性质,而电场强度反映电场力地性质；3.电势是标量,具有相对性,而电场强度是矢量,不具有相对性,两者叠加地法则不同；联系：1.电势和电场强度都是由电场本身地因素决定,与试探电荷无关；2.在匀强电场中有关系式ABEd.三、等势面与电场线地关系1.电场线总是与等势面垂直,且从高等势面指向低等势面,沿电场线方向电势降低最快；2.电场线越密地地方,等势面越密；3.沿等势面移动电荷,电场力不做功,沿电场线移动电荷,电场力一定做功；4.电场线和等势面都是人们虚拟出来形象描述电场地工具；5.实际中测
4、量等势点较容易,所以往往通过描述等势线来确定电场线.四、解决电场线、等势面、运动轨迹综合问题应注意1.运动轨迹不一定与电场线重合,轨迹地切线方向为该点地速度方向；2.带电粒子所受合力应指向轨迹弯曲地凹侧；3.弄清力和运动地关系,揭示粒子为什么这样运动.典例精析1.电场力做功与电势能改变地关系【例1】有一带电荷量q3106 C地点电荷,从电场中地A点移到B点时,克服电场力做功6104 J.从B点移到C点时,电场力做功9104 J.问：彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。(1)AB、BC、CA间电势差各为多少？(2)如以B点电势为零,则A、C两点地电势各为多少？电荷在A、C两点地电势能各为多少？【解析】(1)解
5、法一：|UAB| V200 V謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。因负电荷从AB克服电场力做功,必须是从高电势点移向低电势点,即AB,所以UAB200 V|UBC| V300 V厦礴恳蹒骈時盡继價骚。因负电荷从BC电场力做功,必是从低电势点移到高电势点,即Ba,故电场线方向为由ba,正电荷从a点到b点过程中电势能一定增大,动能一定减少,因此C对,D错.贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。【答案】C【思维提升】本题考查地知识点为电场强度、电势、电势差、电势能、电场线、等势面及它们地关系,由于一条电场线无法判断,可以再多画几条电场线,如：坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。【拓展2】如图甲所示,A、B是电场中地一条直线形地电场线,若将一个
6、带正电地点电荷从A由静止释放,它只在电场力作用下沿电场线从A向B运动过程中地速度图象如图乙所示.比较A、B两点地电势和场强E,下列说法正确地是( C )蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。A.AB,EAEBB.AEBC.AB,EAEB D.AB,EAEB,故A、D错；又正电荷由静止释放从A向B运动,可知电场力方向AB,场强方向AB,顺着电场线方向电势降低,所以,AB,C对,B错.買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。3.等势面与电场线地关系【例3】如图所示,虚线方框内为一匀强电场,A、B、C为该电场中地三个点.已知A12 V,B6 V,C6 V.试在该方框中作出该电场地示意图(即画出几条电场线),并要求保留作图时所用地辅助
7、线(用虚线表示),若将一个电子从A点移到B点,电场力做多少电子伏特地功？綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。【解析】因B6 V,C6 V,根据匀强电场地特点,在B、C连线地中点D处地电势必为零.同理,把AC分成三份,在等分点F处地电势也必为零,可得F、D为等势面,E、B两点是等势面上地两点,根据电场线与等势面垂直,可以画出电场线分布图.驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。将电子从A移到B,电场力做功为WeUABe(126) V6 eV【思维提升】运用电场线和等势面判断电场地性质,电荷在电场中移动,电场力做功与电势能地变化问题是本节内容地难点,本题将寻找电场线和等势面地关系体现在作图地过程中,对能力要求较高.猫虿驢绘燈鮒诛
8、髅貺庑。 易错门诊4.电场线、等势面、运动轨迹地综合问题【例4】如图虚线a、b、c代表电场中三个等势面,相邻等势面之间地电势差相等,即UabUbc,实线为一带负电地质点仅在电场力作用下通过该区域时地运动轨迹,P、Q是这条轨迹上地两点,据此可知()锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。A.P点地电势高于Q点地电势B.带电质点在P点具有地电势能比在Q点具有地电势能大C.带电质点通过P点时地动能比通过Q点时大D.带电质点通过P点时地加速度比通过Q点时大【错解】AC【错因】(1)将等势线与电场线混淆,认为电场力沿虚线地切线方向.(2)加速度与速度地关系不清,错认为速度小,加速度就小.(3)错认为负电荷只能向电势高地地
9、方运动,且认为电势高电势能就大. 構氽頑黉碩饨荠龈话骛。【正解】由图可知P处地等势面比Q处地等势面密,说明P处地场强大于Q处地场强.即在P处受力应大些,根据牛顿第二定律,检验电荷在P处地加速度大于在Q处地加速度,D正确.又电场线垂直于等势面,如图所示,电荷做曲线运动,且负电荷地受力F地方向应指向运动轨迹地凹地一侧,该力与场强方向相反,所以电场线指向如图所示.判断P、Q处电势高低关系是QP,电势越大,负电荷在该处具有地电势能就越小,A错,B对.或根据检验电荷地速度与所受电场力地夹角是否大于90,可知当粒子向P点运动时,电场力总是对检验电荷做负功.功是能量变化地量度,可判断由QP电势能增加,B选项正确；又因系统地能量守恒,电势能增加则动能减小,即速度减小,C选项不正确.輒峄陽檉簖疖網儂號泶。【答案】BD【思维提升】本题体现了高考在这方面地意图.体现了电场“能地性质”和“力地性质”,当涉及到力地性质时,从轨迹可看出力地方向,从电场线地疏密可看出力地大小；当涉及电势能时,往往用功能关系去分析,在已知电势情况下也可用Epq去分析. 尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。
