《2011届高考物理一轮复习 6-2 电场能的性质全程课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2011届高考物理一轮复习 6-2 电场能的性质全程课件（52页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、温故自查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(1)定义：电场中某点的电势等于该点与零电势点间的电势差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令B0，则AUAB.(2)电势是标量，但有正负，电势的正负表示该点电势比零电势点高还是低,考点精析1电势差理解(1) 从能量的角度反映了电场的性质电场力做功WAB与q成正比，与A到B的
2、路径无关，所以 既与q无关，又与A、B间的路径无关由于做功是能量转化的量度，因此是从能的角度反映了电场的性质,(2)电场力做功有正负之分，电场力做正功，WAB0；电场力做负功，WAB0；对负电荷取q0；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.,温故自查1电荷在电场中具有的与电荷位置有关
3、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,考点精析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，
4、与是否有其它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.,温故自查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),电势相同,考点精析等势面的特点：(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
5、的导体是一个等势体，其表面是一个等势面.,温故自查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，而电场强度是 ，不具有相对性叠加时两者运算法则不同,标量,矢量,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UABABEd(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，与试探电荷无关,降低,考点精析关于匀强电场电势差和电场强度的关系：E上式只适用于匀强电场，它表明在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差(1)公式中的d是沿场强方向上两点间的距离，如果两点不在同一电场线上，应将d分解到场强方向
6、，即d应是场强方向的投影距离(2)公式只适用于匀强电场(3)场强的另一单位：伏特/米，V/m.(4)场强方向是电势降低的最快方向.,温故自查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、动能三者之和保持不变,减少,增加,电势能和动能,考点精析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
7、力外其它力(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,考例1(2009如皋市一中第一次月考)如图所示匀强电场E的区域内，在O点处放置一点电荷Q，a、b、c、d、e、f为以O点为球心的球面上的点，aecf平面与电场线平行，bedf平面与电场线垂直，则下列说法中正确的是(),Ab、d两点的电场强度相同Ba点的电势等于f点的电势C点电荷q在球面上任意两点之间移动时，电场力一定做功D将点电荷q在球面上任意两点之间移动，从球面上a点移动到c点
8、的电势能变化量一定最大,解析在匀强电场区域放置一个点电荷，各点的场强是两个电场叠加后的合场强，b、d两点的场强大小相等，方向不同，A错误；若只有点电荷存在，a、f两点的电势相等，而在匀强电场中a点电势高于f点电势，所以，在合电场中a点电势高于f点电势，B错误；点电荷电场的等势面是以点电荷为球心的球面，在匀强电场中等势面与电场线垂直，所以平面bedf与球面的交线是等势线，沿着这条交线在球面上移动电荷电场力不做功，C错误；由公式UEd可知，在匀强电场中球面上a、c两点沿场强方向的距离最大，而点电荷产生的电场在a、c两点的电势相等，所以在球面上a、c两点的电势差最大，从球面上a点移动到c点电场力做功
9、最多，电势能变化量最大，D正确,答案D总结评述本题考查的知识点较多，包括电场的叠加、电势、电场力做功和电势能在解决这类物理问题时，首先要注意电场是匀强电场和点电荷电场的叠加，对于电荷在这种电场中的运动时，电场力做功及电势能的变化问题，可以采取把电场看作两个电场进行处理，然后把电场力做功和电势能变化相加,(2009山东)如图所示，在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种电荷Q和Q，x轴上的P点位于Q的右侧下列判断正确的是()A在x轴上还有一点与P点电场强度相同B在x轴上还有两点与P点电场强度相同C若将一试探电荷q从P点移至O点，电势能增大D若将一试探电荷q从P点移至O点，电势能减小,解析本题
10、主要考查电场的叠加，由点电荷形成的电场的叠加可知，在x轴上还有一点与P点电场强度相同，A对，B错由P点至O点电势升高，所以试探电荷q从P点移至O点，电势能增大，C正确，D错，正确答案AC.答案AC,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,考例2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W11.2107J，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？,解析(1)
11、设ab两点间距离dW1qUabE 由式得：E 60V/m.(2)设bc两点沿场强方向距离为d1UbcEd1d1bccos60W2qUbc由式得：W2qEbccos601.44107J.,(3)设电荷从a移到c电场力做功为WWW1W2WqUac由式得：Uac 6.6V.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,(2009全国)如图所示，一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OMMN.P点在y
12、轴右侧，MPON.则(),AM点的电势比P点的电势高B将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功CM、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差D在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动,解析本题考查电场线与等势线的关系以及带电粒子的运动等势线与电场线垂直，沿着电场线方向电势降低，所以M点电势高于P点电势，A正确将负电荷由O点移到P点，电场力做负功B错由电场线的疏密程度决定电场的强弱，则M、N两点间的电势差应小于O、M两点间的电势差故C错，在O点静止释放带正电粒子其受力方向沿电场方向，所以该粒子沿y轴做直线运动，D正确正确答案AD.答案AD,命题规律根据带电粒子的运动轨迹和电场线(或等势
13、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,考例3一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,(2009镇江统考)如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即UabUbc，实线为一带正电的质点仅在静电力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知(),A三个等势面中，a的电势最高B带电质点通过P点时的电势能较大C带电质点通过P点时的动能较大D带电质点通过P点时的加速度较大,
