高考一轮物理复习ppt课件选修3-1静电场第2讲-电场的能的性质(教科版)

,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,第,2,讲电场的能的性质,2013,届高考一轮物理复习课件选修,3-1,静电场,(,教科版,),第2讲电场的能的性质2013届高考一轮物理复习课件选修3-,电势能,(1),电场力做功,特点：电场力做功与,_,无关，只与,_,有关,计算方法,a,W,qEd,，只适用于匀强电场，其中,d,为沿,_,的距离,b,W,AB,qU,AB,，适用于,_,电势能、电势,(,考纲要求,),1.,路径,初、末位置,电场方向,任何电场,电势能电势能、电势(考纲要求)1.路径初、末位置电场方向,(2),电势能,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,电场力做功与电势能变化的关系：电场力做的功等于,_,，即,W,AB,E,p,A,E,p,B,E,p,.,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,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,(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,(2)电势能2零势能电场(3)单位：伏特(V)(4)电势与,(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,等势面一定和电场线垂直,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,电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面,电场线越密的地方，等差等势面越密,.,3,有,(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,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,(,考纲要求,),2,定义式,：,U,AB,.,电场力,做功,电荷量,3,电势差与电势的关系,：,U,AB,_,，,U,AB,U,BA,.,4,影响因素,：电势差,U,AB,由电场本身的性质决定，与移动,的电荷,q,及电场力做的功,W,AB,_,，与零电势点的选取,_.,无关,A,B,无关,1.定义：电荷在电场中，由一点A移到另一点B时，_,电势差与电场强度的关系式,：,U,AB,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,图,6,2,1,1,2,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,电势差与电场强度的关系式：UABEd，其中d为电场中两点间,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,.,特别提醒,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,(,考纲要求,),1.,2,发生迁移,异种,停止,外部,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,高考一轮物理复习ppt课件选修3-1静电场第2讲-电场的能的性质(教科版),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,下列关于电荷在电场中电势能的说法正确的是()1,解析,答案,D,解析答案D,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,U,AB,U,BA,2,下列说法正确的是 ()2,解析,答案,BC,解析答案BC,(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,qU,B,外力克服电场力做功,qU,，电势,能增加,QU,3,图,6,2,2,C,外力克服电场力做功,qU,，电势能增加,qU,D,外力克服电场力做功,QU,，电势能减少,QU,(2012重庆模拟)如图622所示，正点电荷Q产生的电,解析,本题考查电场力做功的计算，电场力做功和电势能的变化关系等知识点根据顺着电场线的方向，电势依次降低，可知,U,BA,0,，那么正点电荷从,B,移动到,A,过程中，电场力做功为,W,qU,BA,0,，表示外力克服电场力做功,qU,，电场力做负功，则电荷的电势能增加,qU,.,答案,C,解析本题考查电场力做功的计算，电场力做功和电势能的变化关系,(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,2 cm,，由此可以确定电场强度的方向和数值是,(,),A,竖直向下，,E,100 V/m,B,水平向左，,E,100 V/m,C,水平向左，,E,200 V/m,D,水平向右，,E,200 V/m,图,6,2,3,4,答案,B,(2012湖北宜昌高三检测)如图623所示是一个匀强电,(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,U,ab,U,bc,，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,6,2,4,5,(2012江苏盐城、泰州联考)如图624所示，虚线a,解析,等差等势面密集的地方电场强度大，稀疏的地方电场强度小，由图知,P,点的电场强度大，则质点通过,P,点时的加速度大，故选项,D,对根据电场线与等势面垂直，定性画出过,P,、,Q,两点的电场,线，假设质点从,Q,向,P,运动，根据初速度的方向和轨迹偏转方向可判定质点在,Q,点所受电场力,F,的方向如图所示，可以得出等势面,c,的电势最高，选项,A,正确由,Q,向,P,运动过程中，电场力做负功，动能减少，电势能增加，故选项,B,对,C,错若质点从,P,向,Q,运动，也可得出选项,B,正确,答案,ABD,解析等差等势面密集的地方电场强度大，稀疏的地方电场强度小，,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,1电场线与电场强度的关系：电场线越密的地方表示电考点一电,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,4几种常见的典型电场的等势面比较电场等势面重要描述匀强电场,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,电场等势面(实线)图样重要描述等量异种连线的中垂面上的电势为,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,如图625所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的,解析,沿着电场线方向电势越来越低，可得,a,点电势高于,b,点电势，,D,错误；该电荷在电场中做曲线运动，由曲线特点可得电场力应指向轨迹的内侧，即受力方向与圆弧上的各点电场强度的方向一致，电荷必带正电，,B,错误；电荷若从,a,运动到,b,，由于,a,点电势高于,b,点电势，,a,、,b,间电势差为正值，电荷带正电，由,W,ab,qU,ab,可得电场力做正功，所以电荷在,b,点动能大于在,a,点动能，电荷在,b,点速度大于在,a,点速度；电荷若从,b,运动到,a,，由,W,ba,qU,ba,可得电场力做负功，所以电荷在,b,点动能大于在,a,点动能，电荷在,b,点速度大于,a,点速度，,A,错误；由于,a,点电势高于,b,点电势，正电荷在电势高处电势能大，所以电荷在,a,点的电势能大于在,b,点的电势能，,C,正确,答案,C,解析沿着电场线方向电势越来越低，可得a点电势高于b点电势，,1,电势高低的三种判断方法,1电势高低的三种判断方法,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,E,p,q,p,，将,q,、,p,的大小、正负号一起代入公式，,E,p,的正值越大电势能越大，,E,p,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,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,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：,a,b,c,【,变式,1,】,图,6,2,6,等量同种带正电的点电荷的连线和其中垂【变式1】图626,解析,根据等量同种正点电荷电场线分布特点直线,ab,上某处电场强度有极大值，则选项,A,、,B,错误；因直线,ab,上电场强度方向向左，,bc,上电场强度方向向下，负试探电荷在直线,ab,上受到的电场力方向向右，从,a,点移到,b,点电场力做正功，电势能减少，负试探电荷在,bc,上受到的电场力方向向上，从,b,点移到,c,点电场力做正功，电势能减少，选项,C,正确；又沿着,ab,、,bc,方向电势升高，故选项,D,正确,答案,CD,解析根据等量同种正点电荷电场线分布特点直线ab上某处电场,考点二,对电势差概念的理解及应用,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,2,d,.,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