高三物理复习教学案电场能的性质教学内容

1、高三物理复习教学案电场能的性质nH电场强度在数值上等于沿匀强场强方向每单位距离上的电势差电场强度在数值上等于沿匀强场强方向每单位距离上的电势差nI将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零问题问题1关于静电场，下列说法正确的是关于静电场，下列说法正确的是_一、电场能的基本概念一、电场能的基本概念nA电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低nB场强为零处，电势不一定为零场强为零处，电势不一定为零nC电场强度的方向是指向电势降低最大的方向电场强度的方向是指向电势

2、降低最大的方向nD电场强度的方向是指向电势降低最快的方向电场强度的方向是指向电势降低最快的方向nE沿电场线方向场强减少，电势降低沿电场线方向场强减少，电势降低nF在电势高处电荷具有的电势能大在电势高处电荷具有的电势能大nG电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关B D HJ.将一点电荷沿等势面移动时，电场力垂直于等将一点电荷沿等势面移动时，电场力垂直于等势面，电场力不做功势面，电场力不做功Jn问题问题2. 把一试探电荷把一试探电荷q=10-10C放在某一电场中放在某一电场中A点，具有电势能为点，具有电势能为210-8J，则该点的电势，则该点的

3、电势为为 A= ； 一、电场能的基本概念一、电场能的基本概念（1）若将该试探电荷从若将该试探电荷从A点移到点移到B点，电场力做点，电场力做功为功为110-8J，则，则AB两点的电势差为两点的电势差为UAB= ，B点的电势点的电势 B= ； （2）若在）若在A点放入另一电荷点放入另一电荷q=-210-10C，则，则A点电势为点电势为 A= .该电荷在该电荷在A点的电势能点的电势能为为 。 （3）若以）若以B点为零势能点，则点为零势能点，则A点的电势为点的电势为 。 200V100V100V200V-410-8J100Vn问题问题2把一试探电荷把一试探电荷q=10-10C放在某一电场中放在某一电场

4、中A点，具有电势能为点，具有电势能为210-8J，则该点的电势为，则该点的电势为 A= ； 一、电场能的基本概念一、电场能的基本概念（1）若将该试探电荷从若将该试探电荷从A点移到点移到B点，电场力做功为点，电场力做功为110-8J，则，则AB两点的电势差为两点的电势差为UAB= ，B点的电势点的电势 B= ； （2）若在）若在A点放入另一电荷点放入另一电荷q=210-10C，则，则A点电势为点电势为 A= .该电荷在该电荷在A点的电势能为点的电势能为 。 （3）若以）若以B点为零势能点，则点为零势能点，则A点的电势为点的电势为 。 （5）若）若A、B是匀强电场中某一条电场线上的两点，是匀强电场

5、中某一条电场线上的两点，AB=2cm，则该电场的场强为则该电场的场强为 _ 200V100V100V-210-8J200V100V5000V/m电场强度、电势、电势差、电势能的比较电场强度、电势、电势差、电势能的比较 电场强度电场强度电势电势电势差电势差电势能电势能意义意义定义定义矢标性矢标性决定决定因素因素相互相互关系关系联系联系描述电场的描述电场的力的性质力的性质描述电场的描述电场的能的性质能的性质描述电场做功描述电场做功的本领的本领描述电荷在电场描述电荷在电场中的能量中的能量,电荷电荷做功的本领做功的本领E=F/q若若B点电势点电势为为0,则则A=UAB =A-0UAB=WAB/qEp=

6、q矢量：方向矢量：方向为正电荷的为正电荷的受力方向受力方向标量：有正标量：有正负，正负只负，正负只表示大小表示大小标量：有正负，标量：有正负，正负只是比较电正负只是比较电势的高低势的高低标量：有正负，标量：有正负，正负表示电势能正负表示电势能的大小。的大小。电场强度、电势、电势差、电势能的比较电场强度、电势、电势差、电势能的比较 电场强度电场强度 电势电势电势差电势差电势能电势能意义意义描述电场的力的性描述电场的力的性质质描述电场的能的性质描述电场的能的性质描述电场做功的本领描述电场做功的本领描述电荷在电场中的能量描述电荷在电场中的能量,电荷电荷做功的本领做功的本领定义定义E=F/q若若B点电

7、势为点电势为0,则则A=UAB=A-0UAB=WAB/qEp=q矢标性矢标性矢量：方向为正电矢量：方向为正电荷的受力方向荷的受力方向标量：有正负，正负标量：有正负，正负只表示大小只表示大小标量：有正负，正负只是比较标量：有正负，正负只是比较电势的高低电势的高低标量：有正负，正负表示电势标量：有正负，正负表示电势能的大小能的大小决定决定因素因素相互相互关系关系联系联系由电场本身由电场本身决定，与试决定，与试探电荷无关探电荷无关由电场本身决由电场本身决定，大小与参定，大小与参考点的选取有考点的选取有关，具有相对关，具有相对性性由电场本身的由电场本身的两点间差异决两点间差异决定，与参考点定，与参考点

8、的选取无关的选取无关由电荷量和该由电荷量和该点电势二者决点电势二者决定，与参考点定，与参考点的选取有关的选取有关场强为零的场强为零的地方电势不地方电势不一定为零一定为零电势为零的电势为零的地方场强不地方场强不一定为零一定为零零场强区域两点电势零场强区域两点电势差一定为零，电势差差一定为零，电势差为零的区域场强不一为零的区域场强不一定为零定为零场强为零，电势能场强为零，电势能不一定为零，电势不一定为零，电势为零，电势能一定为零，电势能一定为零为零电场强度电场强度电势电势电势差电势差电势能电势能意义意义描述电场的力的性描述电场的力的性质质描述电场的能的性质描述电场的能的性质描述电场做功的本领描述电

9、场做功的本领描述电荷在电场中的能量描述电荷在电场中的能量,电电荷做功的本领荷做功的本领定义定义E=F/q若若B点电势为点电势为0,则则A=UAB=A-0UAB=WAB/qEp=q矢标性矢标性矢量：方向为正电矢量：方向为正电荷的受力方向荷的受力方向标量：有正负，正负标量：有正负，正负只表示大小只表示大小标量：有正负，正负只是比较标量：有正负，正负只是比较电势的高低电势的高低正电荷在正电势位置有正电势正电荷在正电势位置有正电势能，简化为：正正得正能，简化为：正正得正,负正负正得负，负负得正得负，负负得正决定决定因素因素由电场本身决定，由电场本身决定，与试探电荷无关与试探电荷无关由电场本身决定，大由

10、电场本身决定，大小与参考点的选取有小与参考点的选取有关，具有相对性关，具有相对性由电场本身的两点间差异决定，由电场本身的两点间差异决定，与参考点的选取无关与参考点的选取无关由电荷量和该点电势二者决定，由电荷量和该点电势二者决定，与参考点的选取有关与参考点的选取有关相互相互关系关系场强为零的地方电场强为零的地方电势不一定为零势不一定为零电势为零的地方场强电势为零的地方场强不一定为零不一定为零零场强区域两点电势差一定为零场强区域两点电势差一定为零，电势差为零的区域场强不零，电势差为零的区域场强不一定为零一定为零场强为零，电势能不一定为零，场强为零，电势能不一定为零，电势为零，电势能一定为零电势为零

11、，电势能一定为零联系联系电场强度、电势、电势差、电势能的比较电场强度、电势、电势差、电势能的比较 匀强电场中匀强电场中U=Ed(d为为A、B间沿场强方向上的距离间沿场强方向上的距离)；电势沿场强方向降低最快；电势沿场强方向降低最快；UAB=A-B ；UAB= WAB/q ； WAB=EpA-EpB几种常见的典型电场的等势面比较几种常见的典型电场的等势面比较电场电场等势面等势面(实线实线)图样图样重要描述重要描述匀强电场匀强电场点电荷点电荷的电场的电场垂直于电场线的一簇平面垂直于电场线的一簇平面以点电荷为球心的一簇球面以点电荷为球心的一簇球面电场电场等势面等势面(实线实线)图样图样重要描述重要描

12、述等量异种等量异种点电荷的点电荷的电场电场等量同种等量同种正点电荷正点电荷的电场的电场连线的中垂面上连线的中垂面上的电势为零的电势为零连线上，中点电连线上，中点电势最低，而在中势最低，而在中垂线上，中点电垂线上，中点电势最高势最高几种常见的典型电场的等势面比较几种常见的典型电场的等势面比较二、电势、电势能高低的判断方法二、电势、电势能高低的判断方法问题问题4如图所示，如图所示，P、Q是两个电量相等的正点电荷，它是两个电量相等的正点电荷，它们连接的中点是们连接的中点是O，A、B是中垂线上的两点，是中垂线上的两点，OAOB。用用EA、EB、 A、 B分别表示分别表示A、B两点的场强和电势，则两点的

13、场强和电势，则 ( ) AEA一定大于一定大于EB， A一定大于一定大于 B BEA不一定大于不一定大于EB， A一定大于一定大于 B CEA一定大于一定大于EB， A不一定大于不一定大于 B DEA不一定大于不一定大于EB， A不一定大于不一定大于 BBn问题问题6某同学在研究电子在电场中的运动时，得到某同学在研究电子在电场中的运动时，得到了电子由了电子由a点运动到点运动到b点的轨迹如图中实线所示，图中点的轨迹如图中实线所示，图中未标明方向的一组虚线可能是电场线，也可能是等差未标明方向的一组虚线可能是电场线，也可能是等差等势面，则下列说法正确的是等势面，则下列说法正确的是 ( )A如果图中虚

14、线是电场线，则电子在如果图中虚线是电场线，则电子在b点电势能最大点电势能最大B如果图中虚线是等势面，则电子在如果图中虚线是等势面，则电子在b点电势能最小点电势能最小C不论图中虚线是电场线还是等势面，不论图中虚线是电场线还是等势面，a点的场强都点的场强都大于大于b点的场强点的场强D不论图中虚线是电场线不论图中虚线是电场线 还是等势面，还是等势面，a点的电势点的电势 都高于都高于b点的电势点的电势二、电势、电势能高低的判断方法二、电势、电势能高低的判断方法A B Cn（1）依据电场线方向：沿电场线方向电势降低）依据电场线方向：沿电场线方向电势降低.n（2）依据电场力做功：因）依据电场力做功：因UA

15、B=WAB/q，若，若UAB0且且q是正电荷，则是正电荷，则AB；若；若UAB0，则，则AB.n（3）依据电势能判断：正电荷在电势较高处电势能）依据电势能判断：正电荷在电势较高处电势能较大，负电荷在电势较低处电势能较大较大，负电荷在电势较低处电势能较大.n（4）依据点电荷位置判断：取无穷远处电势为零，）依据点电荷位置判断：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近正电荷处电势高，靠近负电荷处电势低.二、电势、电势能高低的判断方法二、电势、电势能高低的判断方法1、判断电势高低的方法、判断电

16、势高低的方法 二、电势、电势能高低的判断方法二、电势、电势能高低的判断方法2电势能高低的判断方法电势能高低的判断方法判断角度判断角度判断方法判断方法做功判断法做功判断法电场力做正功，电势能减小；电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加电场力做负功，电势能增加电荷电势法电荷电势法正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在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电势低的地方电势能大公式法公式法由由Epqp，将，将q、p的大小、正负号一起代的大小、正负号一起代入公式，入公式，Ep的正值越大电势能越大，的正值越大电势能越大，Ep的负值的负值越小，电势能越大越小，电势能越大能量守

17、恒法能量守恒法在电场中，若只有电场力做功时，电荷的动能在电场中，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，和电势能相互转化，动能增加，电势能减小，反之，电势能增加反之，电势能增加n问题问题8如图为一水平方向的匀强电场，某带电如图为一水平方向的匀强电场，某带电粒子从粒子从A点以初速度点以初速度v竖直向上抛出，经过一段时竖直向上抛出，经过一段时间运动到间运动到B点。在这一运动过程中克服重力做的点。在这一运动过程中克服重力做的功为功为2.0 J，电场力做的功为，电场力做的功为1.5 J。则下列说法正。则下列说法正确的是确的是 ( )nA粒子从粒子从A点到点到B点重力势能增

18、加了点重力势能增加了2.0J nB粒子在粒子在A点的电势能比在点的电势能比在B点少点少1.5 JnC粒子在粒子在A点的动能比在点的动能比在B点少点少0.5 JnD粒子在粒子在A点的机械能比在点的机械能比在B点少点少1.5 J三、电场中的功能关系三、电场中的功能关系AD问题问题9.在地面上空中有方向未知的匀强电场，一在地面上空中有方向未知的匀强电场，一带电量为带电量为q的小球以某一速度由的小球以某一速度由M点沿如图所点沿如图所示的轨迹运动到示的轨迹运动到N点由此可知点由此可知 ( )A小球所受的电场力一定大于重力小球所受的电场力一定大于重力B小球的动能、电势能和重力势能之和保持不小球的动能、电势

19、能和重力势能之和保持不变变C小球的机械能保持不变小球的机械能保持不变D小球的动能一定减小小球的动能一定减小三、电场中的功能关系三、电场中的功能关系A B解析：解析：由题图示的轨迹可知，小球所受的由题图示的轨迹可知，小球所受的合外力向上或左上方，所以小球所受的电合外力向上或左上方，所以小球所受的电场力一定大于重力；小球以某一速度由场力一定大于重力；小球以某一速度由M点沿图示轨迹运动到点沿图示轨迹运动到N点的过程中，仅受点的过程中，仅受电场力和重力作用，其小球的动能、电势电场力和重力作用，其小球的动能、电势能和重力势能之和保持不变，但机械能不能和重力势能之和保持不变，但机械能不守恒若小球所受的合外

20、力守恒若小球所受的合外力(重力和电场重力和电场力的合力力的合力)向上，则小球的动能增加；若向上，则小球的动能增加；若小球所受的合外力小球所受的合外力(重力和电场力的合力重力和电场力的合力)向左上方，则小球的动能可能减小向左上方，则小球的动能可能减小n(1)若只有电场力做功，电势能与动能之和保若只有电场力做功，电势能与动能之和保持不变持不变.n(2)若只有电场力和重力做功，电势能、重力若只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能之和保持不变势能、动能之和保持不变.n(3)除重力之外，其他各力对物体做的功等于除重力之外，其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化物体机械能的变化n(4)所有力对物体

21、所做的功，等于物体动能的所有力对物体所做的功，等于物体动能的变化变化.三、电场中的功能关系三、电场中的功能关系本节内容小结本节内容小结问题问题3.3.如图所示，如图所示，A A、B B、C C、D D是匀强电场是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知中一正方形的四个顶点，已知A A、B B、C C三三点的电势分别为点的电势分别为 A A=15V, =15V, B B=3V, =3V, C C=-3V,=-3V,由此可得由此可得D D点电势点电势 D D= = V.V.一、电场能的基本概念一、电场能的基本概念9VDB【解析解析】如图所示，连接如图所示，连接A A、C C两点，取两点，取DD、BB为为ACAC的三等的三等分点，分点，U UACAC=18V=18V，DD点电势为点电势为9V9V，BB电势为电势为3V3V，BB点与点与B B点等势，将等势的两点连起成点等势，将等势的两点连起成一等势面一等势面BBBB，连接，连接DDDD，可，