（人教通用版）2020高考物理 第7章 第2講 電場能的性質(zhì)課件.ppt

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1、靜電場,第 七 章,第2講 電場能的性質(zhì),知識梳理自測,1電勢能 (1)電場力做功的特點： 電場力做功與________無關(guān)，只與______________有關(guān)。 (2)電勢能 定義：電荷在________中具有的勢能，數(shù)值上等于將電荷從該點移到__________位置時電場力所做的功。 電場力做功與電勢能變化的關(guān)系：電場力做的功等于__________________，即WABEpAEpBEp。,知識點1,電勢能電勢,路徑,初、末位置,電場,零勢能,電勢能的減少量,2電勢 (1)定義：試探電荷在電場中某點具有的______________與它的____________的比值。 (2)定義式

2、：______。 (3)矢標性：電勢是________，有正、負之分，其正(負)表示該點電勢比__________高(低)。 (4)相對性：電勢具有__________，同一點的電勢因選取____________的不同而不同。,電勢能Ep,電荷量q,標量,零電勢,相對性,零電勢點,3等勢面 (1)定義：電場中____________的各點組成的面。 (2)四個特點 等勢面一定與__________垂直。 在______________上移動電荷時電場力不做功。 電場線方向總是從__________的等勢面指向__________的等勢面。 等差等勢面越密的地方電場強度________，反之__

3、______。,電勢相等,電場線,同一等勢面,電勢高,電勢低,越大,越小,1定義：電荷在電場中，由一點A移到另一點B時，______________與移動電荷的__________的比值。 2定義式：UAB______。 3電勢差與電勢的關(guān)系：UAB______________，UABUBA。,知識點2,電勢差,電場力做功,電荷量,AB,知識點3,勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系,電場線,思考：電勢和電勢差與檢驗電荷有關(guān)嗎？電場中各點的電勢與零電勢點的選取有關(guān)，電勢差與零電勢點的選取有關(guān)嗎？電勢降低的方向一定是沿電場線方向嗎？ 答案無關(guān)；無關(guān)；不是。,思維診斷： (1)電場中電場強度為零的地方

4、電勢一定為零。() (2)等勢面是客觀存在的，電場線與等勢面一定垂直。() (3)電場力做功與路徑無關(guān)。() (4)帶電粒子一定從電勢能大的地方向電勢能小的地方移動。() (5)由于靜電力做功跟移動電荷的路徑無關(guān)，所以電勢差也跟移動電荷的路徑無關(guān)，只跟這兩點的位置有關(guān)。(), ,1(2018四川德陽三校聯(lián)考)關(guān)于靜電場，下列說法正確的是() A在電場中，電勢越高的地方，負電荷在該點具有的電勢能越大 B由公式UEd可知，在勻強電場中任意兩點間的電勢差與這兩點間的距離成正比 C在電場中電場強度大的地方，電勢一定高 D任一點的電場強度總是指向該點電勢降落最快的方向 解析在電場中，電勢越高的地方，

5、負電荷在該點具有的電勢能越小，A錯誤；由公式UEd可知，在勻強電場中任意兩點間的電勢差與這兩點間沿電場線方向的距離成正比，B錯誤；電場強度大小與電勢高低沒有關(guān)系，C錯誤；電場強度的方向總是指向電勢降低最快的方向，D正確。,D,2(2018上海虹口區(qū)一模)下列現(xiàn)象中屬于靜電利用的是() A油罐車上有鐵鏈拖到地面 B飛機輪胎用導(dǎo)電橡膠制作 C屋頂安裝避雷針 D汽車表面噴涂油漆 解析A、B、C三個選項都是防止靜電的例子，只有D選項是利用靜電進行靜電噴涂。,D,3(2018江蘇常熟期中)如圖所示，有兩個固定的等量異種點電荷，a、b是它們連線的中垂線上兩個位置，c是它們產(chǎn)生的電場中另一位置，以無窮遠處為

6、電勢的零點，則以下說法中正確的是() Aa、b兩點場強相同 Ba、b兩點電勢相等 Cc點電勢為正值 D將一正電荷從a點移到b點電場力做負功,B,解析由等量異種點電荷的電場特點知，a、b兩點場強方向均垂直于ab連線向右，a點處電場線比b點疏，則a點場強比b點小，A錯誤；等量異種點電荷連線的中垂線是等勢線，所以a、b兩點的電勢相等，B正確；以無窮遠處為電勢的零點，c點的電勢為負值，C錯誤；將一正電荷從a點移到b點的過程中電勢始終相等，電場力不做功，D錯誤。,4(多選)如圖所示，勻強電場中的A、B、C、D點構(gòu)成一位于紙面內(nèi)的平行四邊形，電場強度的方向與紙面平行。已知A、B兩點的電勢分別為A12V、B

7、6V，則C、D兩點的電勢可能分別為() A9V、18V B9V、15V C0V、6V D6V、0V 解析在勻強電場中，由UEd可知，任意兩段平行長度相等的線段兩端的電勢差相等，所以ABDC6V，B、C正確。,BC,,,核心考點突破,1電勢高低的判斷,電勢差、電勢、電勢能的理解與應(yīng)用,考點一,2電勢能大小的判斷,(2018河南洛陽期中)以兩個等量同種正電荷連線的中點為圓心，在連線的中垂面上作出兩個同心圓如圖所示，兩個圓上有三個不同的點M、N、P，下列說法正確的是() AN點電勢一定小于M點的電勢 BN點場強一定大于M點的場強 C一個電子在M點的電勢能和在P點的電勢能相等 D一個電子在N點的電勢能

8、比在P點的電勢能大,例 1,C,,解析M、N間的電場方向由NM，根據(jù)沿電場線的方向電勢降低，可知N點電勢一定高于M點的電勢，故A錯誤；電場線的疏密反映電場的強弱，M、N兩點處的電場線疏密情況不能確定，所以不能比較場強的大小，故B錯誤；M、P兩點在同一圓上，根據(jù)電場分布的對稱性可以知道，M、P兩點的電勢相等，則一個電子在M、P兩點的電勢能相等，所以C正確；N點電勢高于M點的電勢，電子帶負電，根據(jù)負電荷在電勢高處電勢能小，可知一個電子在N點的電勢能比在P點的電勢能小，故D錯誤。,易錯分析： 對立體電場不能正確理解 本題的易錯點是由于不懂圖或想象不出O、M、N、P各點的位置關(guān)系，未掌握點電荷電場的立

9、體特征而出現(xiàn)錯解。,類題演練 1 ,D,,,電勢差與電場強度的關(guān)系,考點二,(2018福建寧德質(zhì)檢)一勻強電場的方向平行于xOy平面，如圖所示，平面內(nèi)a、b、c三點的坐標分別為(48,64)、(48,36)、(0,100)，三點的電勢分別為18V,11V,27V。下列說法正確的是() A坐標原點處的電勢為0 B電場強度的大小為25V/m C電子在a點的電勢能為18eV D電子從c點運動到b點，電場力做功為16Ev,例 2,B,根據(jù)電勢能Epq，得電子在a點的電勢能為Epaqe18V18eV，故C錯誤；根據(jù)WqU，得電子從c點運動到b點電場力做功為WcbqUcbe(2711)V16eV，故D錯誤

10、。,,,,,(2018山東省濰坊市高三上學(xué)期期末試題)如圖所示，相距10cm的平行板A和B之間有勻強電場，電場強度E2103V/m，方向向下，電場中C點距B板3cm，B板接地，下列說法正確的是() AA板電勢A2104V BA板電勢 A200V CC點電勢 C60V DC點電勢 C60V,類題演練 2 ,C,,解析沿電場線方向電勢越來越低，電場線豎直向下，因此B點電勢低，AB兩點間的電勢差為：UABEdAB21030.1V200V，則AUAB200V，故A、B錯誤；同理C點電勢：CUCBEdCB60V，故C正確，D錯誤，故選C。,1求電場力做功的幾種方法 (1)由公式WFlcos計算，此公式只

11、適用于勻強電場，可變形為WEqlcos。 (2)由WABqUAB計算，此公式適用于任何電場。 (3)由電勢能的變化計算：WABEpAEpB。 (4)由動能定理計算：W電場力W其他力Ek。,電場中的功能關(guān)系,考點三,2電場中的功能關(guān)系 (1)若只有電場力做功，電勢能與動能之和保持不變。 (2)若只有電場力和重力做功，電勢能、重力勢能、動能之和保持不變。 (3)除重力、彈簧彈力之外，其他各力對物體做的功等于物體機械能的變化。 (4)所有外力對物體所做的功等于物體動能的變化。,(2018山東泰安統(tǒng)考)(多選)如圖所示，水平向右的勻強電場中，一帶電粒子從A點以豎直向上的初速度開始運動，經(jīng)最高點B后回到

12、與A在同一水平線上的C點，粒子從A到B過程中克服重力做功2J，電場力做功3J，則 () A粒子在B點的動能比在A點多1J B粒子在C點的電勢能比在B點少3J C粒子在C點的機械能比在A點多12J D粒子在C點的動能為6J,例 3,AC,,(2018河北承德聯(lián)校期未)(多選)如圖所示，勻強電場的方向與長方形abcd所在的平面平行，ab2ad。電子從a點運動到b點的過程中電場力做的功為4.5eV；電子從a點運動到d點的過程中克服電場力做的功為4.5eV。以a點為電勢零點，下列說法正確的是() Ab點的電勢為4.5V Bc點的電勢為3V C該勻強電場的方向是由b點指向a點 D該勻強電場的方向是由b點

13、垂直指向直線ac,類題演練 3 ,AD,,解析電子從a點運動到b點電場力做的功Wabe(ab)4.5eV，又a0，所以b4.5V，故A正確；電子從a點運動到d點電場力做的功Wade(ad)4.5eV，故d4.5V，勻強電場中，ad與bc平行且相等，所以adbc，c0，故B錯誤；因為a點和c點電勢相等，ac是一條等勢線，沿電場線方向電勢降低，該勻強電場的方向是由b點垂直指向直線ac，故C錯誤，D正確。,階段培優(yōu)微專題,靜電場中的四類圖象 1vt圖象：根據(jù)vt圖象的速度變化、斜率變化(即加速度大小的變化)，確定電荷所受電場力的方向與電場力的大小變化情況，進而確定電場強度的方向、電勢的高低及電勢能的

14、變化。 2x圖象：(1)電場強度的大小等于x圖線的斜率大小，電場強度為零處，x圖線存在極值，其切線的斜率為零。(2)在x圖象中可以直接判斷各點電勢的大小，并可根據(jù)電勢大小關(guān)系確定電場強度的方向。(3)在x圖象中分析電荷移動時電勢能的變化，可用WABqUAB，進而分析WAB的正負，然后作出判斷。,3Ex圖象：(1)反映了電場強度隨位移變化的規(guī)律。(2)E0表示場強沿x軸正方向；E<0表示場強沿x軸負方向。(3)圖線與x軸圍成的“面積”表示電勢差，“面積”大小表示電勢差大小，兩點的電勢高低根據(jù)電場方向判定。 4EPx圖象：(1)描述電勢能隨位移變化的規(guī)律。(2)根據(jù)電勢能的變化可以判斷電場力做功的

15、正負。(3)根據(jù)WEPFx，圖象EPx的斜率為電場力。,(2018北京海淀區(qū)統(tǒng)考)(多選)如圖甲所示，在某電場中建立x坐標軸，一個電子僅在電場力作用下沿x軸正方向運動，經(jīng)過A、B、C三點，已知xCxBxBxA。該電子的電勢能Ep隨坐標x變化的關(guān)系如圖乙所示。則下列說法中正確的是(),例 4,AD,,AA點電勢低于B點電勢 BA點的電場強度小于B點的電場強度 CA、B兩點電勢差UAB等于B、C兩點電勢差UBC D電子經(jīng)過A點的速率小于經(jīng)過B點的速率,(2018湖南衡陽質(zhì)檢)如圖甲所示，a、b是一條豎直電場線上的兩點，一帶正電小球從a點運動到b點的速度時間圖象如圖乙所示，不計空氣阻力，則下列判斷正

16、確的是() A該電場的方向豎直向下 Bab中點的電場強度為0 C小球從a點運動到b點的過程中，電勢能一直減小 D小球從a點運動到b點的過程中，機械能先增大后減小,類題演練 4 ,C,,解析帶正電小球從a點運動到b點，速度先增大后減小，說明加速度先向上后向下，說明電場力向上，則電場線的方向向上，電場強度大小逐漸減小，A錯誤；t0時刻有最大速度，說明此時加速度為零，由圖可知加速度為零的點位于ab的中點，此時電場力大小Eqmg，電場強度不為零，B錯誤；小球由a到b過程中，電場力一直做正功，電勢能一直減小，機械能增加，C正確，D錯誤。,(多選)空間僅存在一沿x軸方向的靜電場，電場強度E隨x變化的關(guān)系如

17、圖所示，圖線關(guān)于坐標原點對稱，A、B是x軸上關(guān)于原點對稱的兩點。下列說法中正確的是() A電子在A、B兩點的電勢能相等 B電子在A、B兩點的加速度方向相反 C電子從A點由靜止釋放后的運動軌跡可能是曲線 D取無窮遠處電勢為零，則O點處電勢亦為零,類題演練 5 ,AB,,,解析由對稱性可得電子在A、B兩點的電勢能相等，故A正確；電子在A、B兩點受到的電場力大小相等，方向相反，故加速度大小相等，方向相反，故B正確；由于電場力方向與x軸平行，故速度與合力始終共線，故電子一定做直線運動，C錯誤；沿著電場線方向電勢逐漸降低，從O到無窮遠為電場線方向，電勢降低，故O點電勢不為零，D錯誤。,(2018江蘇連云

18、港模擬)帶電球體的半徑為R，以球心為原點O建立坐標軸x，軸上各點電勢隨x的變化關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是() A球體帶負電荷 B球內(nèi)電場強度最大 CA、B兩點電場強度相同 D正電荷在B點的電勢能比C點的大,類題演練 6 ,D,,解析根據(jù)沿電場線方向電勢逐漸降低可知球體帶正電，A錯誤；球處于靜電平衡狀態(tài)，球內(nèi)電場強度為零，B錯誤；根據(jù)電場的對稱性可知，A、B兩點的電場強度大小相等，方向相反，C錯誤；B點的電勢高于C點，所以正電荷在B點的電勢能比在C點的大，D正確。,2年高考模擬,1(2018全國卷，21)(多選)如圖，同一平面內(nèi)的a、b、c、d四點處于勻強電場中，電場方向與此平面平行，M為a

19、、c連線的中點，N為b、d連線的中點。一電荷量為q(q0)的粒子從a點移動到b點，其電勢能減小W1；若該粒子從c點移動到d點，其電勢能減小W2。下列說法正確的是(),BD,,2(2018全國卷，21)(多選)圖中虛線a、b、c、d、f代表勻強電場內(nèi)間距相等的一組等勢面，已知平面b上的電勢為2V。一電子經(jīng)過a時的動能為10eV，從a到d的過程中克服電場力所做的功為6eV。下列說法正確的是 () A平面c上的電勢為零 B該電子可能到達不了平面f C該電子經(jīng)過平面d時，其電勢能為4eV D該電子經(jīng)過平面b時的速率是經(jīng)過d時的2倍,AB,,解析A對：因等勢面間距相等，由UEd得相鄰虛線之間電勢差相等，

20、由a到d，eUad6eV，故Uad6V； 各虛線電勢如圖所示，因電場力做負功，故電場方向向右，沿電場線方向電勢降低， c0。,AC,,4(2017全國卷)(多選)一勻強電場的方向平行于xOy平面，平面內(nèi)a、b、c三點的位置如圖所示，三點的電勢分別為10V、17V、26V。下列說法正確的是( ) A電場強度的大小為2.5V/cm B坐標原點處的電勢為1V C電子在a點的電勢能比在b點的低7eV D電子從b點運動到c點，電場力做功為9eV,ABD,5(2017天津)(多選)如圖所示，在點電荷Q產(chǎn)生的電場中，實線MN是一條方向未標出的電場線，虛線AB是一個電子只在靜電力作用下的運動軌跡。設(shè)電子在A、

21、B兩點的加速度大小分別為aA、aB，電勢能分別為EpA、EpB。下列說法正確的是() A電子一定從A向B運動 B若aAaB，則Q靠近M端且為正電荷 C無論Q為正電荷還是負電荷一定有EpA