高考物理一輪復習-電場能的性質(zhì)課件-新人教版

應用WAB=qUAB計算電場力做功時通常有兩種方法：①把q、UAB的符號及數(shù)值一起代入，如WAB>0，則電場力做正功；如WAB<0，則電場力做負功；②q、UAB都代入絕對值，計算出的WAB為功的絕對值，功的正、負由電場力與位移方向另作判斷。要點一公式WAB=qUAB的使用方法學案2電場能的性質(zhì)1.1.勻強電場中的三點A、B、C是一個三角形的三個頂點，AB的長度為1m，D為AB的中點，如圖6-2-3所示。已知電場線的方向平行于△ABC

所在平面，A、B、C三點的電勢分別為14V、6V和2V。設(shè)場強大小為E，一帶電量為1×10-6

C的正電荷從D點移到C點過程電場力所做的功為W，則()A.W=8×10-6JE＞8V/mB.W=6×10-6JE＞6V/mC.W=8×10-6JE≤8V/mD.W=6×10-6JE≤6V/mA＊體驗應用＊圖6-2-32.要點二電場強度、電勢、電勢差、電勢能的對比與聯(lián)系電場強度電勢電勢差電勢能意義描述電場力的性質(zhì)描述電場能的性質(zhì)描述電場能的性質(zhì)描述電荷在電場中的能量，電荷做功的本領(lǐng)定義E=F/qφ=Ep/q(Ep為電荷的電勢能)UAB=WAB/qEp=qφ矢標性矢量：方向為正電荷所受的靜電力方向標量，但有正負，正負只表示電勢高低標量，但有正負，正負只反映A、B兩點電勢的高低標量，但有正負，正負只表示大小決定因素場強由電場本身決定，與試探電荷無關(guān)電勢由電場本身決定，與試探電荷無關(guān)，其大小與電勢零點的選取有關(guān)，有相對性由電場本身兩點間的差異決定，與試探電荷無關(guān)，與電勢零點選取無關(guān)由電荷量和該點電勢二者共同決定，與電勢零點選取有關(guān)關(guān)系場強為零的地方電勢不一定為零電勢為零的地方場強不一定為零零場強區(qū)域兩點間的電勢差一定為零，電勢差為零的區(qū)域場強不一定為零電場強度為零，電勢能不一定為零；電勢能為零，電場強度不一定為零聯(lián)系勻強電場中：UAB=Ed(d為AB間沿電場方向的距離)；關(guān)系式：UAB=φA-φB，WAB=EpA-EpB=qUAB3.2.［2009年高考北京理綜卷］某靜電場的電場線分布如圖6-2-4所示，圖中P、

Q兩點的電場強度的大小分別為EP和

EQ，電勢分別為φP和φQ，則()A.EP>EQ,φP>φQB.EP>EQ,φP<φQC.EP<EQ,φP>φQD.EP<EQ,φP<φQA＊體驗應用＊圖6-2-44.1.依據(jù)電場線方向:沿電場線方向電勢降低。2.依據(jù)電場力做功：因UAB=WAB/q，若UAB>0且q是正電荷，則φA>φB；若UAB<0，則φA<φB。3.依據(jù)電勢能判斷：正電荷在電勢較高處電勢能較大，負電荷在電勢較低處電勢能較大。4.依據(jù)點電荷位置判斷：取無窮遠處電勢為零，正電荷周圍電勢為正值，負電荷周圍電勢為負值，靠近正電荷處電勢高，靠近負電荷處電勢低。要點三電勢高低的判斷方法5.3.［2009年高考全國理綜卷Ⅰ］如圖6-2-5所示，一電場的電場線分布關(guān)于y軸(沿豎直方向)對稱，O、M、N是y軸上的三個點，且

OM=MN。P點在y軸右側(cè)，MP⊥ON。則()A.M點的電勢比P點的電勢高B.將負電荷由O點移動到P點，電場力做正功C.M、N兩點間的電勢差大于O、M兩點間的電勢差D.在O點靜止釋放一帶正電粒子，該粒子將沿y軸做直線運動AD＊體驗應用＊圖6-2-56.【例1】［2009年高考山東理綜卷］如圖6-2-6所示，在x軸上關(guān)于原點O對稱的兩點固定放置等量異種點電荷+Q和-Q，x軸上的P點位于-Q的右側(cè)。下列判斷正確的是()A.在x軸上還有一點與P點電場強度相同B.在x軸上還有兩點與P點電場強度相同C.若將一試探電荷+q從P點移至O點，電勢能增大D.若將一試探電荷+q從P點移至O點，電勢能減小熱點一場強大小、電勢高低的判斷【名師支招】電勢能的變化看電場力的功ΔEp=-WE?！窘馕觥勘绢}考查電場強度的合成、電勢的高低判斷、電勢能，考查學生的理解能力和抽象思維能力，中等難度。判斷P點合場強方向及O、P點電勢高低，是解答本題的關(guān)鍵。P點場強方向沿x軸的負方向，在x軸上+Q的左側(cè)，還有一點與P點電場強度相同，該點與P點以O(shè)點對稱，選項A正確，選項B錯誤。由于O點電勢高于P點電勢，將試探電荷+q從P點移至O點的過程中，電勢能增大，選項C正確，選項D錯誤。AC圖6-2-67.圖6-2-7中的實線表示電場線，虛線表示只受電場力作用的帶正電粒子的運動軌跡，粒子先經(jīng)過M點，再經(jīng)過N點，可以判定()A.M點的電勢大于N點的電勢B.M點的電勢小于N點的電勢C.粒子在M點受到的電場力大于在N點受到的電場力D.粒子在M點受到的電場力小于在N點受到的電場力AD圖6-2-78.【例2】如圖6-2-8所示，實線為電場線，虛線為等勢線，且AB=BC，電場中的A、B、

C三點的場強分別為EA、EB、EC，電勢分別為φA、φB、φC，AB、BC間的電勢差分別為UAB、UBC，則下列關(guān)系中正確的有()A.φA>φB>Φc

B.EC>EB>EAC.UAB<UBC

D.UAB=UBC熱點二電場線、等勢面與場強、電勢差【名師支招】電場線的方向反映了電勢的高低，電場線和等差等勢面的疏密反映了場強的大小?！窘馕觥靠疾殪o電場中的電場線、等勢面的分布知識和規(guī)律。A、B、C三點處在一根電場線上，沿著電場線的方向電勢降低，故φA>φB>φC，A正確；由電場線的密集程度可看出電場強度大小關(guān)系為EC>EB>EA，B對；電場線密集的地方電勢降落較快，故UBC>UAB，C對、D錯。ABC圖6-2-89.如圖6-2-9所示，某區(qū)域電場線左右對稱分布，M、N為對稱線上的兩點，下列說法正確的是()A.M點電勢一定高于N點電勢B.M點場強一定大于N點場強C.正電荷在M點的電勢能大于在N點的電勢能D.將電子從M點移動到N點，電場力做正功AC圖6-2-910.【解析】帶電微粒的軌跡向上彎曲，說明帶電微粒所受的合力向上，微粒豎直方向上做勻加速運動，相等時間內(nèi)在豎直方向上的位移不相等，A、B均錯；因微粒所受的合力向上，所以電場力大于重力，故電場力做的功大于重力做的功，C對D錯。答案為C?！纠?】空間存在豎直向上的勻強電場，質(zhì)量為m的帶正電的微粒水平射入電場中，微粒的運動軌跡如圖6-2-10所示，在相等的時間間隔內(nèi)()A.重力做的功相等B.電場力做的功相等C.電場力做的功大于重力做的功D.電場力做的功小于重力做的功熱點三電場中的功能關(guān)系圖6-2-10【名師支招】電場中的功能關(guān)系有以下幾種情況：①只有電場力做功，電勢能和動能之和不變。②只有電場力和重力做功，電勢能、重力勢能、動能三者之和不變。③除重力外，其他各力對物體做的功等于物體機械能的變化。C11.［2009年高考浙江理綜卷］空間存在勻強電場，有一電荷量q(q>0)，質(zhì)量m的粒子從O點以速率v0射入電場，運動到A點時速率為2v0?，F(xiàn)有另一電荷為-q、質(zhì)量為m的粒子以速率2v0仍從O點射入該電場，運動到B點時速率為3v0。若忽略重力的影響，則()A.在O、A、B三點中，B點電勢最高B.在O、A、B三點中，A點電勢最高C.OA間的電勢差比BO間的電勢差大D.OA間的電勢差比BA間的電勢差小AD12.【例4】如圖6-2-11所示，固定在Q點的正點電荷的電場中有M、N兩點，已知MQ＜NQ。下列敘述正確的是()A.若把一正的點電荷從M點沿直線移到N點，則電場力對該電荷做功，電勢能減少B.若把一正的點電荷從M點沿直線移到N點，則該電荷克服電場力做功，電勢能增加C.若把一負的點電荷從M點沿直線移到N點，則電場力對該電荷做功，電勢能減少D.若把一負的點電荷從M點沿直線移到N點，再從N點沿不同路徑移回到M點，則該電荷克服電場力做的功等于電場力對該電荷所做的功，電勢能不變熱點四電勢能的改變與電場力做功的關(guān)系【名師支招】(1)應用WAB=qUAB計算電場力的功時，須注意各量的正負及電荷的初末位置。(2)一般根據(jù)電場力做功與電勢能改變的關(guān)系，判斷電勢能的變化情況?！窘馕觥坑牲c電荷產(chǎn)生的電場的特點可知，M點的電勢高，N點的電勢低，所以正電荷從M點到N點，電場力做正功，電勢能減少，故A對、B錯；負電荷由M點到N點，克服電場力做功，電勢能增加，故C錯；電場力做功與路徑無關(guān)，負點電荷又回到M點，則整個過程中電場力不做功，電勢能不變，故D對。AD圖6-2-1113.如圖6-2-12所示，虛線a、b和c是某靜電場中的三個等勢面，它們的電勢分別為φa、φb和φc,φa>φb>φc,一帶正電粒子射入電場中，其運動軌跡如實線KLMN所示。由圖可知()A.粒子從K到L的過程中，電場力做負功B.粒子從L到M的過程中，電場力做負功C.粒子從K到L的過程中，電勢能增加D.粒子從L到M的過程中，動能減少AC圖6-2-1214.【例5】電荷量q=-2.0×10-5C的電荷在勻強電場中由A點移動至B點時電場力做的功為6.0×10-4J，若把它從A點移至電場中的C點，電場力做的功為-3.0×10-4J，已知A、B連線與A、C連線夾角為120°，AB=9.0cm，AC=4.5cm，求A、B兩點的電勢差和電場強度。熱點五勻強電場中的電場強度和電勢差的關(guān)系【名師支招】公式E=U/d只適用于勻強電場，非勻強電場不能使用。d是沿電場線兩點間的距離，如果不沿著電場線的方向，應投影在電場方向上，看投影距離?！窘馕觥繐?jù)題意作出圖6-2-13，由WAB=qUAB，得UAB=WAB/q=6.0×10-4/(-2.0×10-5)V=-30V又由WAC=qUAC，得UAC=WAC/q=-3.0×10-4/(-2.0×10-5)V=15V延長BA至D，