導(dǎo)學(xué)教程高考物理總復(fù)習(xí) 第六章 靜電場 第二節(jié) 電場能的性質(zhì)課件 新人教

1、第二節(jié)電場能的性質(zhì)2021/8/8 星期日1課前預(yù)習(xí)基礎(chǔ)落實主干回顧路徑初末位置勻強零電勢能零電勢電勢相等WAB/qABEd2021/8/8 星期日21判斷下列說法的正誤。(1)電場力做功與重力做功相似，均與路徑無關(guān)。( )(2)電勢差是一個矢量，有正值和負(fù)值之分。( )(3)靜電場中A、B兩點的電勢差是恒定的，所以UABUBA。( )自我檢測2021/8/8 星期日3(4)沿電場線方向電勢越來越低，電場強度越來越小。( )(5)電場力與速度方向夾角小于90時，電場力做正功。( )(6)某等勢面上各點的場強方向均與此處等勢面垂直。( )2021/8/8 星期日42(2016徐州檢測)如圖621

2、所示，在M、N處固定著兩個等量異種點電荷，在它們的連線上有A、B兩點，已知MAABBN。下列說法正確的是圖6212021/8/8 星期日5AA、B兩點場強相同BA、B兩點電勢相等C將一正電荷從A點移到B點，電場力做負(fù)功D負(fù)電荷在A點的電勢能大于在B點的電勢能2021/8/8 星期日6解析根據(jù)等量異種點電荷電場的特點，A、B兩點場強相同，A、B兩點電勢不相等，選項A正確、B錯誤；將一正電荷從A點移到B點，電場力做正功，選項C錯誤；負(fù)電荷在A點的電勢能小于在B點的電勢能，選項D錯誤。答案A2021/8/8 星期日73 (多選)如圖622所示，虛線a、b、c表示電場中的三個等勢面與紙平面的交線，且相

3、鄰等勢面之間的電勢差相等。實線為一帶正電荷粒子僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡，M、N是這條軌跡上的兩點，則下列說法中正確的是2021/8/8 星期日8圖6222021/8/8 星期日9A三個等勢面中，a的電勢最高B對于M、N兩點，帶電粒子通過M點時電勢能較大C對于M、N兩點，帶電粒子通過M點時動能較大D帶電粒子由M運動到N時，加速度增大答案CD2021/8/8 星期日104如圖623所示是某電場中的一組等勢面，若A、B、C、D相鄰兩點間距離均為2 cm，A和P點間的距離為1.5 cm，則該電場的場強E和P點的電勢P分別為圖6232021/8/8 星期日11答案B2021/8/8 星期日

4、12課堂互動考點突破考點一電勢高低及電勢能大小的比較1電勢高低的判斷2021/8/8 星期日13依據(jù)場源電荷的正負(fù)取無窮遠(yuǎn)處電勢為零，正電荷周圍電勢為正值，負(fù)電荷周圍電勢為負(fù)值；靠近正電荷處電勢高，靠近負(fù)電荷處電勢低依據(jù)電勢能的大小正電荷在電勢較高處電勢能大，負(fù)電荷在電勢較低處電勢能大2021/8/8 星期日142.電勢能大小的判斷判斷角度判斷方法做功判斷法電場力做正功，電勢能減??；電場力做負(fù)功，電勢能增加電荷電勢法正電荷在電勢高的地方電勢能大，負(fù)電荷在電勢低的地方電勢能大公式法由Epqp將q、p的大小、正負(fù)號一起代入公式，Ep的正值越大，電勢能越大；Ep的負(fù)值越小，電勢能越大能量守恒法在電場

5、中，若只有電場力做功時，電荷的動能和電勢能相互轉(zhuǎn)化，動能增加，電勢能減小，反之，電勢能增加2021/8/8 星期日15考向1由電場判斷電勢高低例1 (多選)(2015江蘇單科)兩個相同的負(fù)電荷和一個正電荷附近的電場線分布如圖624所示。c是兩負(fù)電荷連線的中點，d點在正電荷的正上方，c、d到正電荷的距離相等，則2021/8/8 星期日16圖624Aa點的電場強度比b點的大Ba點的電勢比b點的高Cc點的電場強度比d點的大Dc點的電勢比d點的低2021/8/8 星期日17答案ACD2021/8/8 星期日18考向2電場力做功和電勢能的變化例2(多選)(2015四川理綜)如圖625所示，半圓槽光滑、絕

6、緣、固定，圓心是O，最低點是P，直徑MN水平。a、b是兩個完全相同的帶正電小球(視為點電荷)，b固定在M點，a從N點靜止釋放，沿半圓槽運動經(jīng)過P點到達(dá)某點Q(圖中未畫出)時速度為零。則小球a2021/8/8 星期日19圖6252021/8/8 星期日20A從N到Q的過程中，重力與庫侖力的合力先增大后減小B從N到P的過程中，速率先增大后減小C從N到Q的過程中，電勢能一直增加D從P到Q的過程中，動能減少量小于電勢能增加量2021/8/8 星期日21解析小球a從N到Q的過程中，重力不變，庫侖力F逐漸增大，庫侖力F與重力的夾角逐漸變小，因此，F(xiàn)與mg的合力逐漸變大，A錯誤。從N到P的過程中，重力沿速度

7、方向的分力等于F沿速度反方向的分力時，速率最大，B正確；從N到Q，F(xiàn)一直做負(fù)功，電勢能一直增加，C正確；從P到Q，根據(jù)能量守恒知電勢能的增加量和重力勢能的增加量之和等于動能的減少量，所以電勢能的增加量小于動能的減少量，D錯誤。答案BC2021/8/8 星期日22考點二勻強電場中場強和電勢差的關(guān)系1勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系(1)UABEd，d為A、B兩點沿電場方向的距離。(2)沿電場強度方向電勢降落得最快。(3)在同一直線上或相互平行的兩條直線上距離相等的兩點間電勢差相等。2021/8/8 星期日232021/8/8 星期日242021/8/8 星期日25考向1非勻強電場中定性判問題例3

8、 (多選)下列關(guān)于電勢差的說法中正確的是圖6262021/8/8 星期日26A在圖中，若ABBC，則UABUBCB在圖中，若ABBC，則UABUBCC在圖中，若ABBC，則UABUBC，即A對，B、C錯。等勢面與電場線始終相互垂直，故D對。答案AD2021/8/8 星期日282021/8/8 星期日29審題探究電場線與等勢線垂直；線段ab的中點電勢為2 V，與c等勢；畫出三角形的外接圓，確定電勢最高和電勢最低的點。2021/8/8 星期日30解析如圖，圓心O是ab的中點，所以圓心O點的電勢為2 V，所以O(shè)c是等勢線，則電場線如圖中MN所示，方向由M指向N。沿電場線方向電勢均勻降低，過圓心的電勢

9、為2 V，則圓周上電勢最低為N，最高為4 V，選B。答案B2021/8/8 星期日31規(guī)律總結(jié)(1)在勻強電場中，電勢沿直線是均勻變化的，即直線上距離相等的線段兩端的電勢差值相等。(2)等分線段找等勢點法：將電勢最高點和電勢最低點連接后根據(jù)需要平分成若干段，必能找到第三點電勢的等勢點，它們的連線即等勢面(或等勢線)，與其垂直的線即為電場線。2021/8/8 星期日32考點三電場中的功能關(guān)系的應(yīng)用1電場力做功的計算方法2021/8/8 星期日33 2電場中的功能關(guān)系(1)如果只有電場力做功，則動能和電勢能之間相互轉(zhuǎn)化，動能(Ek)和電勢能(Ep)的總和守恒，即：EpEk。電場力做正功，電勢能減少

10、，動能增加。電場力做負(fù)功，電勢能增加，動能減少。2021/8/8 星期日34(2)除電場力之外其他力做正功，動能和電勢能之和變大；除電場力之外其他力做負(fù)功，動能和電勢能之和變小。(3)如果只有電場力和重力做功，則電勢能和機械能之和保持不變。2021/8/8 星期日35考向1電場中功能關(guān)系的定性分析 例5 (多選)(2015海南單科)如圖628所示，兩電荷量分別為Q(Q0)和Q的點電荷對稱地放置在x軸上原點O的兩側(cè)，a點位于x軸上O點與點電荷Q之間，b點位于y軸O點上方。取無窮遠(yuǎn)處的電勢為零。下列說法正確的是2021/8/8 星期日36圖6282021/8/8 星期日37Ab點電勢為零，電場強度

11、也為零B正的試探電荷在a點的電勢能大于零，所受電場力方向向右C將正的試探電荷從O點移到a點，必須克服電場力做功D將同一正的試探電荷先后從O、b兩點移到a點，后者電勢能的變化較大2021/8/8 星期日38解析由兩等量異種點電荷的電場線分布知：過Q和Q連線的垂直平分線Ob的等勢面為零勢能面，因此將同一正的試探電荷先后從O、b兩點移到a點做的功相同，因此正試探電荷電勢能的變化相同，D錯。點b在零勢能面上，b點電勢為零，由場強的合成法則知，b點的場強不為零，方向平行x軸向右，A錯。在a點放一正的試探電荷，所受的電場力方向向右，當(dāng)沿x軸正方向移動時，電場力做正功電勢能減少，在O點減為零，過了O點電勢能

12、為負(fù)值，所以正的試探電荷在a點電勢能大于零，反之若從O點移到a點，電場力與運動方向相反，因此電場力做負(fù)功即克服電場力做功，B、C正確。答案BC2021/8/8 星期日39規(guī)律總結(jié)處理電場中能量問題的四點注意應(yīng)用動能定理解決問題需研究合外力的功(或總功)。應(yīng)用能量守恒定律解決問題需注意電勢能和其他形式能之間的轉(zhuǎn)化。應(yīng)用功能關(guān)系解決該類問題需明確電場力做功與電勢能改變之間的對應(yīng)關(guān)系。有電場力做功的過程機械能不守恒，但機械能與電勢能的總和可以守恒。2021/8/8 星期日40考向2電勢能和力學(xué)規(guī)律的綜合應(yīng)用(規(guī)范答題) 例6 (17分)在動摩擦因數(shù)0.2的足夠長的粗糙絕緣水平槽中，長為2L的絕緣輕質(zhì)

13、細(xì)桿兩端各連接一個質(zhì)量均為m的帶電小球A和B，如圖為俯視圖(槽兩側(cè)光滑)。A球的電荷量為2q，B球的電荷量為3q(均可視為質(zhì)點，也不考慮兩者間相互作用的庫侖力)?，F(xiàn)讓A處于如圖629所示的有界勻強電場區(qū)域MPQN內(nèi)，已知虛線MP恰位于細(xì)桿的中垂線，MP和NQ的距離為3L，勻強電場的電場強度為E，方向水平向右。釋放帶電系統(tǒng)，讓A、B從靜止開始運動(忽略小球運動中所產(chǎn)生的磁場造成的影響)。求：2021/8/8 星期日41圖629 (1)小球B第一次到達(dá)電場邊界MP所用的時間；(2)小球A第一次離開電場邊界NQ時的速度大?。?3)帶電系統(tǒng)運動過程中，B球電勢能增加量的最大值。2021/8/8 星期日

14、42關(guān)鍵信息信息挖掘題干有界勻強電場區(qū)域MPQN內(nèi)說明在空間MPQN內(nèi)有電場，其他地方?jīng)]有電場恰位于細(xì)桿的中垂線明確了系統(tǒng)開始運動的空間位置，此時只有A球受電場力從靜止開始運動系統(tǒng)開始運動時的初速度為零問題所用的時間可利用牛頓第二定律及運動學(xué)公式求解離開電場邊界NQ時的速度大小分析A球在離開NQ前的運動情況：先加速運動，再減速運動電勢能增加量的最大值B球進(jìn)入電場后受電場力方向向左，只要B球向右運動，電勢能就會增加2021/8/8 星期日43找切入點：(1)小球B第一次到達(dá)電場邊界MP所用時間的求解。求B球進(jìn)入電場前的加速度。a研究對象：_；b列動力學(xué)方程：_。求B第一次到達(dá)電場邊界MP所用時間

15、，列運動學(xué)方程：_。2021/8/8 星期日44(2)小球A第一次離開電場邊界NQ時的速度大小求解。研究過程：_。小球B剛進(jìn)入電場的速度v1的求解。a選擇規(guī)律：_；b方程式：_。小球A第一次離開電場的速度v2的求解。a選擇規(guī)律：_；b動力學(xué)方程式：_；運動學(xué)方程式：_。2021/8/8 星期日45(3)如何求帶電系統(tǒng)運動過程中，B球電勢能增加量的最大值？2021/8/8 星期日462021/8/8 星期日472021/8/8 星期日482021/8/8 星期日492021/8/8 星期日501 (2015課標(biāo))如圖6210所示，直線a、b和c、d是處于勻強電場中的兩組平行線，M、N、P、Q是它

16、們的交點，四點處的電勢分別為M、N、P、Q。一電子由M點分別運動到N點和P點的過程中，電場力所做的負(fù)功相等。則隨堂鞏固課后訓(xùn)練能力達(dá)標(biāo)2021/8/8 星期日51圖62102021/8/8 星期日52A直線a位于某一等勢面內(nèi)，MQB直線c位于某一等勢面內(nèi)，MNC若電子由M點運動到Q點，電場力做正功D若電子由P點運動到Q點，電場力做負(fù)功2021/8/8 星期日53解析由電子從M點分別運動到N點和P點的過程中，電場力所做的負(fù)功相等可知，MNP，故過N、P點的直線d位于某一等勢面內(nèi)，則與直線d平行的直線c也位于某一等勢面內(nèi)，選項A錯、B正確；MQ，則電子由M點運動到Q點，電場力不做功，選項C錯誤；由

17、于PMQ，電子由P點運動到Q點，電勢能減小，電場力做正功，選項D錯誤。答案B2021/8/8 星期日542 (多選)(2015廣東理綜)如圖6211所示的水平勻強電場中，將兩個帶電小球M和N分別沿圖示路徑移動到同一水平線上的不同位置，釋放后，M、N保持靜止，不計重力，則圖62112021/8/8 星期日55AM的帶電量比N的大BM帶負(fù)電荷，N帶正電荷C靜止時M受到的合力比N的大D移動過程中勻強電場對M做負(fù)功2021/8/8 星期日56解析不考慮重力，取整體為研究對象，外力只有勻強電場的電場力，由平衡條件可知M、N所受電場力必等大反向，故M、N必帶有等量異種電荷，A錯誤；隔離出M，因N對其靜電引

18、力向右，則電場E對其電場力必向左，即與場強方向反向，故M帶負(fù)電，則N帶正電，B正確；靜止時，M、N所受合力都為0，C錯誤；因勻強電場對M的電場力方向與M移動方向成鈍角，電場力對其負(fù)功，故D正確。答案BD2021/8/8 星期日573 (多選)(2014課標(biāo))如圖6212所示，在正點電荷Q的電場中有M、N、P、F四點，M、N、P為直角三角形的三個頂點，F(xiàn)為MN的中點，M30。M、N、P、F四點處的電勢分別用M、N、P、F表示已知MN，PF，點電荷Q在M、N、P三點所在平面內(nèi)，則2021/8/8 星期日58圖6212A點電荷Q一定在MP的連線上B連接PF的線段一定在同一等勢面上C將正試探電荷從P點

19、搬運到N點，電場力做負(fù)功DP大于M2021/8/8 星期日59解析根據(jù)題意M=N，P=F，可知點電荷Q一定在MN的中垂線與PF連線的中垂線的交點處，作PF連線的中垂線交MP于點O，連結(jié)O、F兩點，由幾何知識知OF為MN的中垂線，故點電荷Q一定在MP的連線上的O點，A正確，點電荷形成的電場的等勢面是以點電荷為球心的同心球面，直線不可能在球面上，故B選項錯誤；由圖可知OFM=N，將正試探電荷從高電勢搬運到低電勢，電場力做正功，選項C錯、D對。2021/8/8 星期日60答案AD2021/8/8 星期日612021/8/8 星期日62Ab、d兩點處的電勢相同B四個點中c點處的電勢最低Cb、d兩點處的

20、電場強度相同D將一試探電荷q沿圓周由a點移至c點，q的電勢能減小2021/8/8 星期日63解析由等量異種電荷的電場線分布及等勢面特點知，A、B正確，C錯誤。四點中a點電勢最高、c點電勢最低，正電荷在電勢越低處電勢能越小，故D正確。答案ABD2021/8/8 星期日642021/8/8 星期日659、靜夜四無鄰，荒居舊業(yè)貧。2022/9/92022/9/9Friday, September 9, 202210、雨中黃葉樹，燈下白頭人。2022/9/92022/9/92022/9/99/9/2022 4:10:28 AM11、以我獨沈久，愧君相見頻。2022/9/92022/9/92022/9/

21、9Sep-2209-Sep-2212、故人江海別，幾度隔山川。2022/9/92022/9/92022/9/9Friday, September 9, 202213、乍見翻疑夢，相悲各問年。2022/9/92022/9/92022/9/92022/9/99/9/202214、他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國見青山。09 九月 20222022/9/92022/9/92022/9/915、比不了得就不比，得不到的就不要。九月 222022/9/92022/9/92022/9/99/9/202216、行動出成果，工作出財富。2022/9/92022/9/909 September 202217、做前，能夠環(huán)視四周

22、；做時，你只能或者最好沿著以腳為起點的射線向前。2022/9/92022/9/92022/9/92022/9/99、沒有失敗，只有暫時停止成功！。2022/9/92022/9/9Friday, September 9, 202210、很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒有。2022/9/92022/9/92022/9/99/9/2022 4:10:28 AM11、成功就是日復(fù)一日那一點點小小努力的積累。2022/9/92022/9/92022/9/9Sep-2209-Sep-2212、世間成事，不求其絕對圓滿，留一份不足，可得無限完美。2022/9/92022/9/92022/9/9Friday, September 9, 202213、不知香積寺，數(shù)里入云峰。2022/9/92022/9/92022/9/92022/9/99/9/202214、意志堅強的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。09 九月 20222022/9/92022/9/92022/9/915、楚塞三湘接，荊門九派通。九月 222022/9/92022/9/92022/9/99/9/202216、少年十五二十時，步行奪得胡馬騎。2022/9/92022/9/909 September 202217、空山新雨后，天氣晚來秋