（浙江选考）2021版新高考物理一轮复习 8 第六章 静电场 2 第2节 电场能的性质课件

物理第六章静电场第2节电场能的性质01基础再现夯实双基02多维课堂考点突破03达标检测巩固提能路径初末位置【基础梳理】匀强任何零势能EpA－EpB电势相等φA－φBWABqEd零电势【自我诊断】判一判(1)电场力做功与重力做功相似，均与路径无关．()(2)电势差是一个矢量，有正值和负值之分．()(3)电场中电场强度为零的地方电势一定为零．()(4)沿电场线方向电势越来越低，电场强度越来越小．()(5)电场力与速度方向夹角小于90°时，电场力做正功．()(6)A、B两点间的电势差等于将正电荷从A移到B点时静电力所做的功．()√×××√×做一做关于静电场的等势面，下列说法正确的是()A．两个电势不同的等势面可能相交B．电场线与等势面处处相互垂直C．同一等势面上各点电场强度一定相等D．将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功提示：选B.电场中等势面上各点电势相等，故电势不同的等势面不可能相交，A项错误；电场线与等势面处处垂直，B项正确；电场强度与等势面的疏密程度有关，C项错误；电势较高点与电势较低点的电势差大于0，由W＝qU知，负电荷受到的电场力做负功，D项错误．电势高低及电势能大小的判断【题组过关】1．(2016·10月浙江选考)如图为某一电场的电场线，M、N、P为电场线上的三个点，M、N是同一电场线上两点．下列判断正确的是()A．M、N、P三点中N点的场强最大B．M、N、P三点中N点的电势最高C．负电荷在M点的电势能大于在N点的电势能D．正电荷从M点自由释放，电荷将沿电场线运动到N点解析：选A.电场线的疏密反映了场的强弱，所以N点场强最大，选项A正确．顺着电场线的方向，电势降低，M点的电势最高，选项B错误．根据Ep＝qφ，φMφPφN可知，负电荷在M点电势能小于在N点的电势能，选项C错误．在M点静止释放，正电荷在电场力的作用下运动，但是运动轨迹并不是电场线，选项D错误．2．(多选)(2020·温州高三月考)如图所示，三条平行等距的直虚线表示电场中的三个等势面，电势分别为10V、20V、30V，实线是一带负电的粒子(不计重力)在该区域内的运动轨迹，对于这条轨迹上的a、b、c三点来说，下列选项说法正确的是()A．粒子必先过a，再到b，然后到cB．粒子在三点所受的合力关系为Fa＝Fb＝FcC．粒子在三点的动能大小关系为EkbEkaEkcD．粒子在三点的电势能大小关系为EpbEpaEpc解析：选BD.因等势面为等间距的平面，所以该电场为匀强电场，场强方向与等势面垂直，故Fa＝Fb＝Fc，选项B正确；由做曲线运动的条件可知，电场力方向向下，又因粒子带负电，所以电场方向向上，a、b、c三点的电势关系为φcφaφb，粒子在三点的电势能关系为EpbEpaEpc，又因在只有电场力做功的条件下电势能和动能之和守恒，所以EkbEkaEkc，选项C错误，D正确；关于粒子的运动轨迹，可能沿abc方向，也可能沿cba方向，所以选项A错误．1．电势高低的判断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的高低判断角度判断方法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依据电势能的高低正电荷在电势较高处电势能大，负电荷在电势较低处电势能大2.电势能大小的判断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，电势能增加电势差与电场强度的关系【题组过关】1．(2018·11月浙江选考)等量异种电荷的电场线如图所示，下列表述正确的是()A．a点的电势低于b点的电势B．a点的场强大于b点的场强，方向相同C．将一负电荷从a点移到b点电场力做负功D．负电荷在a点的电势能大于在b点的电势能答案：C2．如图所示，匀强电场的场强E＝1.2×102N/C，方向水平向右，一点电荷q＝4×10－8C沿半径为R＝20cm的圆周，从A点移动到B点，已知∠AOB＝90°，求：(1)这一过程中电场力做多少功？是正功还是负功？(2)A、B两点间的电势差UAB为多大？解析：(1)电场力F＝qE＝4.8×10－6N，方向向右．由A到B的过程中，电场力做功WAB＝－FR＝－9.6×10－7J，即电场力做负功．(2)UAB＝WABq＝－9.6×10－74×10－8V＝－24V.答案：(1)9.6×10－7J负功(2)－24V(1)匀强电场的四个特点①电场线为平行等间距的直线．②沿任意方向每经过相同距离时电势变化相等．③沿电场线方向电势降落得最快．④在同一直线上或相互平行的两条直线上距离相等的两点间电势差相等．(2)在匀强电场中U＝Ed，即在沿电场线方向上，U∝d.(3)推论①如图甲，C点为线段AB的中点，则有φC＝φA＋φB2.②如图乙，AB∥CD，且AB＝CD，则UAB＝UCD.(4)在非匀强电场中，U＝Ed虽不能直接应用，但可以用作定性判断．静电场的图象问题【题组过关】1.(多选)a、b是x轴上两个点电荷，电荷量分别为q1和q2，沿x轴a、b之间各点对应的电势高低如图中曲线所示，a、p间距离大于p、b间距离．从图中可以判断以下说法正确的是()A．a和b均为负电荷且q1一定大于q2B．电势最低的p点的电场强度为零C．将一负的检验电荷从b处移到p处，电荷电势能增加D．a、p间的电场方向都指向a点解析：选BC.由于从a到b，电势φ先减小再增加，所以a、b应均为正电荷；从b处φ－x图象的斜率大于a处的φ－x图象斜率，可确定Eb＞Ea，即qb＞qa，所以A错误；由φ－x图象的斜率表示电场强度E知，B正确；由Ep＝qφ，知C正确；a、p间的电场方向应都指向p点，D错误．2．如图甲所示，A、B为某电场中一条直线上的两个点，现将正点电荷从A点静止释放，仅在电场力作用下运动一段距离到达B点，其电势能Ep随位移x的变化关系如图乙所示．从A到B过程中，下列说法正确的是()A．电场力对电荷一直做正功B．电势一直升高C．电荷所受电场力先减小后增大D．电荷所受电场力先增大后减小解析：选C.电势能先减小后增大，则电场力先做正功后做负功，故A错误；正电荷从A到B电场力先做正功，后做负功，则说明电场力方向变化，即电场线方向先向右，后向左，所以电势先降低后升高，故B错误；电势能Ep随位移x的变化关系图象的斜率表示电场力的大小，因此电场力先减小后增大，故C正确，D错误．静电场中图象问题的三种主要命题形式(1)v－t图象根据v－t图象中的速度变化、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．(2)φ－x图象①电场强度的大小等于φ－x图线的斜率大小，电场强度为零处，φ－x图线存在极值，其切线的斜率为零．②在φ－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φ－x图象中分析电荷移动时电势能的变化，可用WAB＝qUAB，进而分析WAB的正负，然后作出判断．(3)E－x图象①图象反映了电场强度随位置变化的规律．②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．本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放