第2讲电场的能的性质

考基自主落实核心考点透析思维方法技巧活页限时训练高考快乐体验教学目标1.知道电势、电势能.2.理解电势差。3.知道电势差与电场强度的关系。4.理解电场力做功与电势能变化之关系。考基自主落实核心考点透析思维方法技巧活页限时训练高考快乐体验1.定义：电荷在电场中，由一点A移到另一点B时，__________与移动电荷的______的比值．电势差Ⅱ(考纲要求)2．定义式：UAB＝.电场力做功电荷量WABq3．电势差与电势的关系：UAB＝_______，UAB＝－UBA.4．影响因素：电势差UAB由电场本身的性质决定，与移动的电荷q及电场力做的功WAB_____，与零电势点的选取_____.无关φA－φB无关考基自主落实核心考点透析思维方法技巧活页限时训练高考快乐体验电势能(1)电场力做功①特点：电场力做功与____无关，只与___________有关．②计算方法a．W＝qEd，只适用于匀强电场，其中d为沿________的距离．b．WAB＝qUAB，适用于_________．电势能、电势Ⅰ(考纲要求)1.路径初、末位置电场方向任何电场考基自主落实核心考点透析思维方法技巧活页限时训练高考快乐体验(2)电势能①定义：电荷在____中具有的势能，数值上等于将电荷从该点移到______位置时电场力所做的功．②电场力做功与电势能变化的关系：电场力做的功等于______________，即WAB＝EpA－EpB＝－ΔEp.电势(1)定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势，用φ表示．在数值上等于单位正电荷由该点移到零电势时______________，电势是标量，只有大小，没有方向，但有正负．2．零势能电场(2)公式：φ＝Epq(与试探电荷无关)(3)单位：伏特(V)(4)电势与电场线的关系：沿电场线方向电势降低．(电场线指向电势降低最快的方向)电势能的减小量电场力所做的功考基自主落实核心考点透析思维方法技巧活页限时训练高考快乐体验(5)零电势位置的规定：电场中某一点的电势的数值与零电势的选择__关，即电势的数值决定于零电势的选择．(大地或无穷远默认为零)等势面(1)定义：电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面．(2)等势面的特点①等势面一定和电场线垂直．②等势面上各点电势相等，在等势面上移动电荷时电场力不做功．③电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面．④电场线越密的地方，等差等势面越密.3．有考基自主落实核心考点透析思维方法技巧活页限时训练高考快乐体验电势差与电场强度的关系式：UAB＝Ed，其中d为电场中两点间___________的距离．(如图6－2－1所示)电场强度的方向和大小：电场中，电场强匀强电场中电势差与电场强度的关系Ⅰ(考纲要求)图6－2－11．2．沿电场方向度方向是指_________最快的方向．在匀强电场中，电场强度在数值上等于沿____方向每单位距离上降低的电势．电势降低电场●特别提醒(1)U＝Ed只适于匀强电场的定量计算.(2)在非匀强电场中也可用U＝Ed定性判断电势差的大小.考基自主落实核心考点透析思维方法技巧活页限时训练高考快乐体验静电感应、静电平衡：把金属导体放在外电场中，导体内的自由电子受电场力作用而_________，使导体的两面出现等量的_____电荷，这种现象叫静电感应；当导体内自由电子的定向移动_____时，导体处于静电平衡状态．静电屏蔽金属壳或金属网罩所包围的区域，不受_____电场的影响，这种现象叫做静电屏蔽．静电现象的解释Ⅰ(考纲要求)1.2．发生迁移异种停止外部考基自主落实核心考点透析思维方法技巧活页限时训练高考快乐体验下列关于电荷在电场中电势能的说法正确的是()．A．电荷在电场强度大的地方，电势能一定大B．电荷在电场强度为零的地方，电势能一定为零C．电荷只在电场力的作用下从某点移动到另一点，电荷的电势能一定减少D．电荷只在电场力的作用下从某点移动到另一点，电荷的电势能可能增加，也可能减少1．答案D考基自主落实核心考点透析思维方法技巧活页限时训练高考快乐体验下列说法正确的是()．A．A、B两点的电势差等于将正电荷从A点移到B点时电场力所做的功B．电势差是一个标量，但是有正值或负值之分C．由于电场力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关D．A、B两点的电势差是恒定的，不随零电势面的不同而改变，所以UAB＝UBA2．答案BC考基自主落实核心考点透析思维方法技巧活页限时训练高考快乐体验(2012·重庆模拟)如图6－2－2所示，正点电荷Q产生的电场中，已知A、B间的电势差为U，现将电荷量为q的正点电荷从B移到A，则()．A．外力克服电场力做功QU，电势能增加qUB．外力克服电场力做功qU，电势能增加QU3．图6－2－2C．外力克服电场力做功qU，电势能增加qUD．外力克服电场力做功QU，电势能减少QU答案C考基自主落实核心考点透析思维方法技巧活页限时训练高考快乐体验(2012·湖北宜昌高三检测)如图6－2－3所示是一个匀强电场的等势面，每两个相邻等势面相距2cm，由此可以确定电场强度的方向和数值是()．A．竖直向下，E＝100V/mB．水平向左，E＝100V/mC．水平向左，E＝200V/mD．水平向右，E＝200V/m图6－2－34．答案B考基自主落实核心考点透析思维方法技巧活页限时训练高考快乐体验(2012·江苏盐城、泰州联考)如图6－2－4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Uab＝Ubc，实线为一带正电的质点仅在电场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，c的电势最高B．带电质点通过P点时的电势能较Q点大C．带电质点通过P点时的动能较Q点大D．带电质点通过P点时的加速度较Q点大图6－2－45．答案ABD考基自主落实核心考点透析思维方法技巧活页限时训练高考快乐体验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，电场线上每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．电场强度数值与电势数值无直接关系：电场强度大(或小)的地方电势不一定大(或小)，零电势可人为选取，而电场强度是否为零则由电场本身决定．考点一电场线、电场强度、电势、等势面之间的关系第二课时考基自主落实核心考点透析思维方法技巧活页限时训练高考快乐体验4．几种常见的典型电场的等势面比较电场等势面(实线)图样重要描述匀强电场垂直于电场线的一簇平面点电荷的电场以点电荷为球心的一簇球面考基自主落实核心考点透析思维方法技巧活页限时训练高考快乐体验电场等势面(实线)图样重要描述等量异种点电荷的电场连线的中垂面上的电势为零等量同种正点电荷的电场连线上，中点电势最低，而在中垂线上，中点电势最高考基自主落实核心考点透析思维方法技巧活页限时训练高考快乐体验如图6－2－5所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的电荷运动轨迹，a、b为运动轨迹上的两点，可以判定()．A．电荷在a点速度大于在b点速度B．电荷为负电荷C．电荷在a点的电势能大于在b点的电势能D．a点的电势低于b点的电势【典例1】图6－2－5答案C考基自主落实核心考点透析思维方法技巧活页限时训练高考快乐体验1．电势高低的三种判断方法判断角度判断方法依据电场线方向沿电场线方向电势逐渐降低依据电场力做功根据UAB＝WABq，将WAB、q的正负号代入，由UAB的正负判断φA、φB的高低依据场源电荷的正负取无穷远处电势为零，正电荷周围电势为正值，负电荷周围电势为负值；靠近正电荷处电势高，靠近负电荷处电势低考基自主落实核心考点透析思维方法技巧活页限时训练高考快乐体验2．电势能高低的四种判断方法判断角度判断方法做功判断法电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加电荷电势法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公式法由Ep＝qφp，将q、φp的大小、正负号一起代入公式，Ep的正值越大电势能越大，Ep的负值越小，电势能越大能量守恒法在电场中，若只有电场力做功时，电荷的动能和电势能相互转化，动能增加，电势能减小，反之，电势能增加考基自主落实核心考点透析思维方法技巧活页限时训练高考快乐体验等量同种带正电的点电荷的连线和其中垂线如图6－2－6所示．一个带负电的试探电荷，先从图中a点沿直线移到b点，再从b点沿直线移到c点，则()．A．试探电荷所受电场力的方向一直不变B．试探电荷所受电场力的大小一直增大C．试探电荷的电势能一直减少D．a、b、c三点的电势为：φaφbφc【变式1】图6－2－6答案CD考基自主落实核心考点透析思维方法技巧活页限时训练高考快乐体验如图6－2－8所示，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的【变式2】图6－2－8方向由a到c，a、b间距离等于b、c间距离．用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以判定()．A．φa＞φb＞φcB．φa－φb＝φb－φcC．Ea＞Eb＞EcD．Ea＝Eb＝Ec答案A考基自主落实核心考点透析思维方法技巧活页限时训练高考快乐体验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、动能之和保持不变；3．除重力之外，其他各力对物体做的功―→等于物体机械能的变化．4．所有力对物体所做的功―→等于物体动能的变化．考点二电场中的功能关系考基自主落实核心考点透析思维方法技巧活页限时训练高考快乐体验如图6－2－7所示，固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量分别为＋Q和－Q，A、B相距为2d.MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球p，质量为m、电荷量为＋q(可视为点电荷，不影响电场的分布．)现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放，小球p向下【典例2】图6－2－7运动到距C点距离为d的O点时，速度为v.已知MN与AB之间的距离为d，静电力常量为k，重力加速度为g.可知()．考基自主落实核心考点透析思维方法技巧活页限时训练高考快乐体验A．C、O间的电势差UCO＝mv22qB．由等量异种电荷电场分布的特点知UCO＝UDOC．小球p经过O点时的加速度a＝2kQq2md2－gD．小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度vD＝2v答案D考基自主落实核心考点透析思维方法技巧活页限时训练高考快乐体验1.电场力做功的计算方法(1)由公式W=Flcosθ计算，此公式只适用于匀强电场，可变形为W=qElcosθ.(2)由W=qU来计算，此公式适用于任何形式的静电场.(3)由动能定理来计算：W电场力+W其他力=ΔEk.(4)由电势能的变化计算：W=Ep1-Ep2.2.带电粒子在电场中做曲线运动时正负功的判断(1)粒子速度方向一定沿轨迹的切线方向，粒子受力方向一定沿电场线指向轨迹凹侧.(2)电场力与速度方向间夹角小于90°，电场力做正功；夹角大于90°，电场力做负功.考基自主落实核心考点透析思维方法技巧活页限时训练高考快乐体验A．物体克服电场力做功qEsB．物体的电势能减少了0.8qEsC．物体的电势能增加了qEsD．物体的动能减少了0.8qEs【变式3】在电场强度大小为E的匀强电场中，一质量为m、带电荷量为＋q的物体以某一初速度沿电场反方向做匀减速直线运动，其加速度大小为0.8qEm，物体运动s距离时速度变为零，则()．答案ACD考基自主落实核心考点透析思维方法技巧活页限时训练高考快乐体验发散思维又称扩散思维或求异思维．是指大脑在思维时呈现的一种扩散状态的思维方法，能使所掌握的知识进行多维拓展，它是创造性思维的主要模式之一．“一式二结论”巧解电场强度与电势差相关的问题．课外延伸：发散思维公式E＝Ud的拓展及应用技巧(1)一式：E＝Ud＝W电qd，其中d是沿电场强度方向上的距离．(2)二结论：结论1匀强电场中的任一线段AB的中点C的电势，等于φC＝φA＋φB2，如图6－2－10