《第2课电场的能的特性》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第2课电场的能的特性（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第2课时课时 电场的能的特性电场的能的特性考点一考点一 电势能电势能 1定义：定义：电荷在电场中所具有与电荷电荷在电场中所具有与电荷_有关的能量叫电荷的电势能有关的能量叫电荷的电势能2单位单位:_3电势能是电势能是_4特点特点(1)是电荷与所在电场所共有的，即属于是电荷与所在电场所共有的，即属于_的电势能；的电势能；(2)电势能与零势能参考点的选取有关，通常取电势能与零势能参考点的选取有关，通常取无穷远处或无穷远处或_的电势能为零。的电势能为零。位置位置标量标量系统系统大地大地5、电场力做功与电势能关系、电场力做功与电势能关系Wab Epa- Epb焦耳焦耳(J)考点二考点二 电势与电势差电
2、势与电势差1、电势、电势 在电场中某一点的电势能与它的电荷量的在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，用比值，用 表示表示（2）定义式：）定义式：（3）单位：）单位：_伏特伏特(V)（5）电势是）电势是_，但有正负，电势的正负表示，但有正负，电势的正负表示该点电势比零电势高还是低该点电势比零电势高还是低标量标量（1）定义：）定义：（4）电势与零电势参考点的选取有关，通常取无穷）电势与零电势参考点的选取有关，通常取无穷远处或远处或_的电势为零。的电势为零。大地大地在孤立正点电荷形成的电场中，各点电势均为正值，即在孤立正点电荷形成的电场中，各点电势均为正值，即 0；在孤立负点电荷形成的电场中，各
3、点电势均为负值，即在孤立负点电荷形成的电场中，各点电势均为负值，即 0.2、电势差、电势差(2)定义式：定义式：UAB_。伏特伏特(V)标量标量(5)电势差与静电力做功的关系电势差与静电力做功的关系说明：说明：电场力做功有正负之分，电荷量也有正负之分，电场力做功有正负之分，电荷量也有正负之分，利用利用UAB 计算时，要注意到计算时，要注意到WAB、q及及UAB的正的正负负电场中两点间电势的差值叫做电势差，也叫电压。电场中两点间电势的差值叫做电势差，也叫电压。(1)定义：定义：(3)单位：单位：_，1 V1 J/C.(4)电势差是电势差是_，但有正负，正负表示电势的高低，但有正负，正负表示电势的
4、高低UABUBA3、电势与电势能大小的判断、电势与电势能大小的判断B、利用公式、利用公式 判断判断(要注意电荷的正负要注意电荷的正负)（1 1）电势大小的判断）电势大小的判断A、沿电场线方向电势降低、沿电场线方向电势降低C、利用公式、利用公式 UAB = 判断判断（2 2）电势能大小的判断）电势能大小的判断A、利用公式、利用公式 判断判断(要注意电荷的正负要注意电荷的正负)B、利用公式、利用公式 判断判断WAB EpA- EpB4、两个等量电荷形成的电场中电势的分布特点、两个等量电荷形成的电场中电势的分布特点（1）等量异号电荷）等量异号电荷A、两电荷的连线上：两电荷的连线上：从正电荷到负电荷的
5、连线上从正电荷到负电荷的连线上电势逐渐降低电势逐渐降低B、两电荷的连线的中垂线上：两电荷的连线的中垂线上：各处电势为各处电势为0（2）等量同号电荷）等量同号电荷A、两电荷的连线上：两电荷的连线上：O点电势最低，由点电势最低，由O点向两端点向两端逐渐变大。任意一点关于逐渐变大。任意一点关于O对称的点的电势大小相等。对称的点的电势大小相等。B、两电荷的连线的中垂线上：两电荷的连线的中垂线上： O点电势最大，由点电势最大，由O点向两端逐渐变小，直到减为点向两端逐渐变小，直到减为0。任意一点关于。任意一点关于O对对称的点的电势大小相等。称的点的电势大小相等。考点三 等势面1定义：电场中_的各点构成的面
6、叫等势面 2在同一等势面上移动电荷，电场力_要点深化要点深化1等势面的实质等势面的实质 等势面是为了形象、直观地描述电场的场强分布等势面是为了形象、直观地描述电场的场强分布和电势分布而假想的面，实际上并不存在和电势分布而假想的面，实际上并不存在2等势面的特点等势面的特点(1)在同一等势面上移动点电荷，电场力不做功，电荷在同一等势面上移动点电荷，电场力不做功，电荷的电势能不变的电势能不变(电场力做的功为零时，电荷不一定沿电场力做的功为零时，电荷不一定沿等势面移动等势面移动)电势相同电势相同不做功不做功(2)等势面与电场线相垂直等势面与电场线相垂直(3)等势面密的地方场强大等势面密的地方场强大(4
7、)任意两个等势面都不会相交任意两个等势面都不会相交(5)电场线总是从电势高的等势面指向电势较低的电场线总是从电势高的等势面指向电势较低的等势面等势面3常见电场的等势面常见电场的等势面(1)点电荷的等势面是一些同心球面点电荷的等势面是一些同心球面(2)等量异种点电荷连线的中垂线所在的平面是一等量异种点电荷连线的中垂线所在的平面是一个等势面，其余等势面对称分布为双曲面个等势面，其余等势面对称分布为双曲面(3)匀强电场的等势面为平行平面，等差等势面间匀强电场的等势面为平行平面，等差等势面间距离相等距离相等考点四考点四 电场强度与电势差的关系电场强度与电势差的关系1 1、电势差与电场强度的关系、电势差
8、与电场强度的关系匀强电场中匀强电场中U U_，E E为场强的大小，为场强的大小，d d为沿场强为沿场强方向的距离方向的距离或者：或者：E E ，由此可知电场强度的单位又为由此可知电场强度的单位又为 EdV/m说明：上式只适用于匀强电场，说明：上式只适用于匀强电场，(1)公式中的公式中的d是沿场强方向上两点间的距离是沿场强方向上两点间的距离. (2)场强的另一单位：伏特场强的另一单位：伏特/米（米（V/m）(3)场强方向是电势降低最快的方向场强方向是电势降低最快的方向2 2电势与电场强度的关系电势与电场强度的关系如图所示，如图所示，在电场中，电势降低的方向不一定在电场中，电势降低的方向不一定沿场
9、强方向，场强的方向是电势降低最快的方向，沿场强方向，场强的方向是电势降低最快的方向，场强越大的地方电势变化越快场强越大的地方电势变化越快. .考点五考点五 电场中的功能关系电场中的功能关系1 1电场力做正功，电势能电场力做正功，电势能_；电场力做负；电场力做负功，电势能功，电势能_2 2只有电场力做功时，只有电场力做功时，_之和保持之和保持不变不变3 3只有电场力和重力做功时，只有电场力和重力做功时，_ _ 三者之和保持不变三者之和保持不变减少减少增加增加电势能和动能电势能和动能电势能、重力势能、动能电势能、重力势能、动能 电势能的变化可以从电场力做功求得，重力势能的电势能的变化可以从电场力做
10、功求得，重力势能的变化可以通过重力做功求得，动能的变化等于电场力和变化可以通过重力做功求得，动能的变化等于电场力和重力做功之和重力做功之和 4除重力和弹力做功外，其它力除重力和弹力做功外，其它力(包括电场力包括电场力)所所做的功等于物体机械能的变化做的功等于物体机械能的变化（求电场力做功的几种方法）（求电场力做功的几种方法）电势高低的判断 如图所示，在等量正电荷连线的中垂线上如图所示，在等量正电荷连线的中垂线上取取A、B、C三点，令各点电势分别为三点，令各点电势分别为A、B、C，则下列说法中正确的是，则下列说法中正确的是()AABCBABBCDA0，BC0C2.如图所示，如图所示，P、Q是两个
11、电荷量相等的异种电荷，是两个电荷量相等的异种电荷，在其电场中有在其电场中有a、b、c三点在一条直线上，平行于三点在一条直线上，平行于P、Q的连线，的连线，b在在P、Q连线的中垂线上，连线的中垂线上， ，a、b、c分别表示分别表示a、b、c三点的电势，三点的电势，Ea、Eb、Ec分分别表示别表示a、b、c三点的场强大小，下列说法中正确的三点的场强大小，下列说法中正确的是是()AabcBacbCEaEbEc DEbEaEcAEaEc Eb3.如图所示，在如图所示，在O点处放置一点电荷点处放置一点电荷Q，a、b、c、d、e、f为以为以O点为球心的球面上的点，点为球心的球面上的点，aecf平面与平面与
12、bedf平面垂直，则下列说法中正确的是平面垂直，则下列说法中正确的是()Ab、d两点的电场强度相同两点的电场强度相同Ba、f两点的电势相等两点的电势相等C点电荷点电荷q在球面上任意两点之间移动时，电在球面上任意两点之间移动时，电场力一定不做功场力一定不做功D图中图中Oa两点之间的电势差与两点之间的电势差与Ob两点之间的电两点之间的电势差不同势差不同BC电场力做功与电势差、电势能的关系电场力做功与电势差、电势能的关系 一带电荷量为一带电荷量为q3106 C的点电荷，从电场的点电荷，从电场中中A点移到点移到B点时，克服电场力做功点时，克服电场力做功6104 J，从，从B点移点移动到动到C点时，电场
13、力做功点时，电场力做功9104 J则则()AAB间电势差为间电势差为UAB200 VBBC间电势差为间电势差为UBC300 VC电荷在电荷在B点的电势能大于在点的电势能大于在A点的电势能点的电势能D若以若以B点电势为零，则电荷在点电势为零，则电荷在C点的电势能为点的电势能为 EpC9104 JAC等势面的理解与应用等势面的理解与应用 a、b、c、d为某一电场中的等为某一电场中的等势线一带负电粒子飞入电场后只在电场势线一带负电粒子飞入电场后只在电场力作用下沿力作用下沿M点到点到N点点(见图见图)的虚线运动的虚线运动不计粒子的重力，由图可知不计粒子的重力，由图可知()AM点处的电场强度大于点处的电
14、场强度大于N点处的电场强度点处的电场强度B带电粒子在带电粒子在N点的速度比在点的速度比在M点处的速度大点处的速度大C带电粒子在带电粒子在M点的电势能比在点的电势能比在N点的电势能小点的电势能小D四个等势线的电势关系为四个等势线的电势关系为a b c d AC用功能原理处理能量变化问题用功能原理处理能量变化问题 如图所示，一个如图所示，一个电量为电量为Q的点电荷甲，的点电荷甲，固定在绝缘水平面上的固定在绝缘水平面上的O点另一个电量为点另一个电量为q及质及质量为量为m的点电荷乙，从的点电荷乙，从A点以初速度点以初速度v0沿它们的连线沿它们的连线向甲运动，到向甲运动，到B点速度最小，最小值为点速度最
15、小，最小值为v.已知静电力已知静电力常量为常量为k 、点电荷乙与水平面的动摩擦因数为、点电荷乙与水平面的动摩擦因数为 及及 AB间距离为间距离为L0，则，则()AB 7.7.质量为质量为m m的物块，电荷量为的物块，电荷量为q q，开始时让它静，开始时让它静止在倾角止在倾角6060的固定光滑绝缘斜面顶端，整个装的固定光滑绝缘斜面顶端，整个装置放在水平方向、大小为置放在水平方向、大小为E E 的匀强电场，如上图的匀强电场，如上图所示，斜面高为所示，斜面高为H H，释放物体后，物块落地的速度大小，释放物体后，物块落地的速度大小为为( () )C 8一带电油滴在匀强电场一带电油滴在匀强电场E中从中从
16、a到到b的运动轨的运动轨迹如右图中虚线所示，电场方向竖直向下，不计空迹如右图中虚线所示，电场方向竖直向下，不计空气阻力此带电油滴从气阻力此带电油滴从a运动到运动到b的过程中，能量变的过程中，能量变化情况是化情况是()A动能增加动能增加B电势能增加电势能增加C重力势能和电势能之和减小重力势能和电势能之和减小D动能和电势能之和增加动能和电势能之和增加AC9、如图所示，实线是一个电场线，虚线是一个负、如图所示，实线是一个电场线，虚线是一个负检验电荷在这个电场中的轨迹，若电荷是从检验电荷在这个电场中的轨迹，若电荷是从a运动到运动到b处，以下判断正确的是处，以下判断正确的是()A电荷从电荷从a点到点到b
17、加速度减小加速度减小Bb处电势能大处电势能大Cb处电势高处电势高D电荷在电荷在b处速度小处速度小BD 10如图所示，如图所示，BC是半径为是半径为R的的1/4圆弧形的光滑圆弧形的光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为场强度为E.今有一质量为今有一质量为m、带正电、带正电q的小滑块的小滑块(体积很体积很小可视为质点小可视为质点)，从，从C点由静止释放，滑到水平轨道上的点由静止释放，滑到水平轨道上的A点时速度减为零若已知滑块与水平轨道间的动摩擦点时速度减为零若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为因数为，重力加速度为，重力加速度为g.忽略因摩擦而造成的电荷量忽略因摩擦而造成的电荷量的损失求：的损失求：(1)滑块通过滑块通过B点时的速度大小；点时的速度大小；(2)水平轨道上水平轨道上A、B两点之间的距离两点之间的距离
