《2018年高考物理一轮复习 第6章 静电场 第2讲 电场能的性质课件 新人教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018年高考物理一轮复习 第6章 静电场 第2讲 电场能的性质课件 新人教版（82页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
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,静电场,第六章,第2讲 电场能的性质,第六章,1掌握电势、电势能、电势差的概念。 2理解电场力做功的特点，掌握电场力做功与电势能变化的关系。 3会分析电场中电势的变化，并能利用功能关系分析电荷电势能的变化。,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。,电势与电势差,静电力,WAB/q,伏特,电势差是标量,2电势
2、(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。,电势能,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,等势面,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,1电势反映电场能的性质，而
3、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。 3电势与电场强度的大小没有必然的联系。,电场强度与电势差的关系,标量,矢量,4在匀强电场中UABAB_ (d为A、B沿电场线方向的距离) 5沿着电场强度的地方向电势_。 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。,Ed,降低,无,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。,电场中的功能关系,减少,增加,电势能和动能,答案：(1) 电场强度
4、与电势无必然联系，电场强度为零的地方，电势不一定为零。 (2) 等势面不是客观存在的，电场线与等势面是一定垂直的。 (3) (4) 带电粒子的初速度若是零，则一定从电势能大的地方向电势能小的地方移动。 (5),答案：AD,A沿半圆弧l将q从B点移到C点，电场力不做功 B沿曲线r将q从B点移到C点，电场力做正功 C沿曲线s将q从A点移到C点，电场力不做功 D沿直线将q从A点移到B点，电场力做负功 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
5、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项错。,答案：C,辨析电场线、电势、电势能、等势面,1电场线与电场强度的关系：电场线越密的地方表示电场强度越大，电场线上某点的切线方向表示该点的电场强度方向。 2电场线与等势面的关系：电场线与等势面垂直，并从电势较高的等势面指向电势较低的等势面。 3电场强度大小与电势无直接关系：零电势可人为选取，电场强度的大小由电场本身决定，故电场强度大的地方，电势不定高。 4电势能与电势的关系：正电荷在电势高的地方电势能大；负电荷在电势低的地方电势能大。,5电势能高低的四种判断方法：,Ab、d两点处的电势相同 B四个点中c点处的电势最低
6、Cb、d两点处的电场强度相同 D将一试探电荷q沿圆周由a点移至c点，q的电势能减小 思路引导：a、b、c、d四点的电势大小关系是什么？ 答案：c点电势为零，a、b、d三点电势都大于零，a点电势最大，b、d两点电势相等。,解析：过c点的中垂线为一条等势线，电势为零，其余a、b、d三点的电势均大于零，且根据对称性可知b、d两点的电势相等，所以选项A、B正确。b、d两点处的电场强度的方向不同，选项C错误。a点的电势大于零，则试探电荷q在a点处的电势能大于零，而在c点的电势能等于零，故试探电荷沿圆周由a点移至c点，电势能减小，选项D正确。 答案：ABD,名师归纳：比较电势高低的三种方法 (1)沿电场线
7、方向，电势越来越低，电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面。 (2)判断出UAB的正负，再由UABAB比较A、B的大小。若UAB0，AB；若UAB0，则AB。 (3)取无穷远处为零电势点，正电荷周围电势为正值，且离正电荷近处电势高；负电荷周围电势为负值，且离负电荷近处电势低。,Aa点的电场强度比b点的大 Ba点的电势比b点的高 C检验电荷q在a点的电势能比在b点的大 D将检验电荷q从a点移到b点的过程中，电场力做负功 答案：ABD 解析：电场线越密集，表示该处的电场强度越大，故a点的电场强度比b点的大，选项A正确；顺电场线方向电势逐渐降低，故a点电势比b点的高，选项B正确；检验电荷q从a点移
8、到b点，电场力做负功，电势能增加，故选项C错误、D正确。,静电场中图象问题的处理技巧,1vt图象：根据vt图象的速度变化、斜率变化(即加速度大小的变化)，确定电荷所受电场力的方向与电场力的大小变化情况，进而确定电场强度的方向、电势的高低及电势能的变化。,2x图象：(1)电场强度的大小等于x图线的斜率大小，电场强度为零处，x图线存在极值，其切线的斜率为零。(2)在x图象中可以直接判断各点电势的大小，并可根据电势大小关系确定电场强度的方向。(3)在x图象中分析电荷移动时电势能的变化，可用WABqUAB，进而分析WAB的正负，然后作出判断。 3Ex图象：(1)反映了电场强度随位移变化的规律。(2)E
9、0表示场强沿x轴正方向；E0表示场强沿x轴负方向。(3)图线与x轴围成的“面积”表示电势差，“面积”大小表示电势差大小，两点的电势高低根据电场方向判定。,思路引导：(1)根据题中x图象可得哪些信息？ (2)粒子做什么运动？电场力做什么功？电势能如何变化？ 答案：(1)根据题中x图象可知电势变化规律、电场强度大小和方向。 (2)粒子由静止开始运动，则在从M向O运动过程电场力做正功，然后根据ON段的电场强度情况判定受力及电场力做功情况，并由此确定电势能变化情况。,解析：由电势随x的分布图可知电势随x均匀变化，则可知电场为匀强电场。选项B正确；且O点左侧的电场强度大于右侧的电场强度，左侧电场强度方向
10、沿x轴负向，右侧电场强度方向沿x轴正向，由于带电粒子在电场中仅在电场力作用下从M点由静止开始沿x轴向右运动，故粒子一定带负电，选项A错误；粒子从M向O运动过程中所受电场力不变，电场力做正功，电势能减少，选项D错误；粒子从O向N运动过程中所受电场力做负功，做减速运动，由于|OA|OB|，|OM|ON|，故粒子一定能通过N点，选项C正确。 答案：BC,名师归纳：对于x图象和Epx图象问题的分析首先要看图象中给出的显性信息，然后通过斜率的含义挖掘隐含信息，同时结合电场能的性质的结论、公式迅速求解。,答案：BC,解析：由题意可知，在x1的左侧场强方向沿x轴正方向，在x1的右侧场强方向沿x轴负方向。带正
11、电的点电荷由x1运动到x3的过程中，电场力做负功，电势能增大，故选项A错误，选项B正确；由x1到x4场强的大小先增大后减小，则点电荷由x1运动到x4的过程中电场力先增大后减小，故选项C正确，选项D错误。,电场中的功能关系,1求电场力做功的几种方法 (1)由公式WFlcos计算，此公式只适用于匀强电场，可变形为WEqlcos。 (2)由WABqUAB计算，此公式适用于任何电场。 (3)由电势能的变化计算：WABEpAEpB。 (4)由动能定理计算：W电场力W其他力Ek。,2电场中的功能关系 (1)若只有电场力做功，电势能与动能之和保持不变。 (2)若只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能之
12、和保持不变。 (3)除重力、弹簧弹力之外，其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化。 (4)所有外力对物体所做的功等于物体动能的变化。,思路引导：(1)描述小球的运动过程，标出各段过程的位移大小和速度大小。 (2)第二个t秒内小球的加速度是否变化？ (3)第一个t秒内的位移和第二个t秒内的位移有何关系？ 答案：(1)从A点自由下落h1到达B点所用时间为t，末速度为v1；加上电场后向下运动h2速度为零，然后向上加速至A点，速度为v2，这两个过程用的总时间为t。 (2)由于重力和向上的电场力大小、方向均不变，故此过程小球的加速度恒定不变。 (3)大小相等，方向相反。,答案：BD,名师归纳：电场中涉
13、及能量问题的处理思路 (1)处理电场中能量问题的四点注意。 应用动能定理解决问题需研究合外力的功(或总功)。 应用能量守恒定律解决问题需注意电势能和其他形式能之间的转化。 应用功能关系解决该类问题需明确电场力做功与电势能改变之间的对应关系。 有电场力做功的过程机械能不守恒，但机械能与电势能的总和可以守恒。,(2)分析电场力做功问题的四种方法。 利用电场线、等势面分布的特点分析电场力做功情况。 应用WABUABq计算功时，WAB、q、UAB都要带正、负号计算。 应用动能定理解决问题时要分析合外力的做功情况。 多过程问题可能要多次用到动能定理。,答案：C,解析：该油滴从a点进入电场，根据其轨迹的弯
14、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。,对匀强电场中场强与电势差的关系不明确,A若将该粒子从M点移动到N点，电场力做功为WMN4.0109J B若将该粒子从M点移动到N点，电场力做功WMN有可能大于4.0109J C若A、B之间的距离为2cm，粒子的电荷量为2.0107C，该电场
15、的场强一定是E2V/m D若粒子的电荷量为2.0109C，则A、B之间的电势差为4V,解析：在匀强电场中沿相同方向移动同种电荷，电场力做功的正、负相同，将该粒子从M点移到N点与从A点移到B点方向相同，因此电场力都做正功，A错；M、N分别为AC、BC的中点，因此MN长为AB长的一半，无论电场强度方向如何，MN间电势差为AB间电势差的一半，所以WMN4.0109J，B错；由于电场强度方向未知，当电场强度沿AB方向时，电场强度最小，由WqEd可知最小场强Emin2V/m，所以匀强电场的场强E2V/m，C错；由WqU可知D项正确。 答案：D,误区警示：在匀强电场中，沿任意一条直线(这条直线不与等势面平行)的电势都均匀变化，电势差与长度成正比，且沿着电场线方向有UEd。,答案：80V/m，与ac成30角斜向上,“三线问题”分析技巧,三线(电场线、等势线、粒子运动轨迹)问题经常以选择题形式出现，对此类问题的分析要注意以下解题要点：第一，清楚三线各自的性质和隐含信息；第二，要及时根据已知条件找到问题的入手点；第三，要善于联系典型电场电场线和等势面的分布规律。,解题步骤 三线问题的解答方法可归纳为以下几个步骤： (1)根据带电粒子运动轨迹的弯曲情况确定电场力方向
