高考物理一轮复习电场的能的性质备课讲稿

1、高考物理一轮复习电场的能的性质解析解析电势虽然由电场本身决定，但它的大小与场强无因电势虽然由电场本身决定，但它的大小与场强无因果关系，果关系，A错；电势高低由电场决定，而电势能的大小由错；电势高低由电场决定，而电势能的大小由电场和电荷共同决定，负电荷在电势较高处的电势能较小电场和电荷共同决定，负电荷在电势较高处的电势能较小，故，故B错；场强为零的点，电势和电势能都不一定为零，错；场强为零的点，电势和电势能都不一定为零，故故C错；由电势的定义式可知，电势为零和电势能为零是错；由电势的定义式可知，电势为零和电势能为零是同一个点，同一个点，D正确正确答案答案D(1)电场力做功电场力做功特点特点：电场

2、力做功与：电场力做功与_无关，只与无关，只与_有关有关计算方法计算方法aWqEd，只适用于匀强电场，其中，只适用于匀强电场，其中d为沿为沿_的距的距离离bWABqUAB，适用于，适用于_ (2)电势能电势能定义定义：电荷在：电荷在_中具有的势能，数值上等于将电荷从该中具有的势能，数值上等于将电荷从该点移到点移到_位置时电场力所做的功位置时电场力所做的功【知识存盘知识存盘】1电势能电势能路径路径初、末位置初、末位置电场方向电场方向任何电场任何电场电场电场零势能零势能电场力做功与电势能变化的关系电场力做功与电势能变化的关系：电场力做的功等于：电场力做的功等于_ ，即，即WABEpAEpBEp.(1

3、)定义定义：试探电荷在电场中某点具：试探电荷在电场中某点具有的有的_与它的与它的_的比值的比值(2)定义式定义式：_2电势电势电势能的减少量电势能的减少量电势能电势能Ep电荷量电荷量q(3)矢标性矢标性：电势是：电势是_，有正负之分，其正，有正负之分，其正(负负)表示该表示该点电势比点电势比_高高(低低)标量标量零电势零电势(4)相对性相对性：电势具有：电势具有_，同一点的电势因选取，同一点的电势因选取_的不同而不同的不同而不同(1)定义定义：电场中：电场中_的各点组成的面的各点组成的面(2)四个特点四个特点等势面一定与等势面一定与_垂直垂直在在_上移动电荷时电场力不做功上移动电荷时电场力不做

4、功电场线方向总是从电场线方向总是从_的等势面指向的等势面指向_的等势的等势面面等差等势面越密的地方电场强度等差等势面越密的地方电场强度_ ，反之，反之_ 3等势面等势面相对性相对性零电零电电势相等电势相等电场线电场线同一等势面同一等势面电势高电势高电势低电势低越大越大越小越小势点势点(多选多选)下列说法正确的是下列说法正确的是 ()AA、B两点的电势差等于将正电荷从两点的电势差等于将正电荷从A点移到点移到B点时静点时静 电力所做的功电力所做的功B电势差是一个标量，但是有正值和负值之分电势差是一个标量，但是有正值和负值之分C由于静电力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差由于静电力做功跟移动电荷的

5、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也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关DA、B两点的电势差是恒定的，所以两点的电势差是恒定的，所以UABUBA电势差电势差(考纲要求考纲要求) )【思维驱动思维驱动】解析解析答案答案BC1定义定义：电荷在电场中，由一点：电荷在电场中，由一点A移移到另一点到另一点B时，时，_与移动与移动电荷的电荷的_的比值的比值2定义式定义式：UAB_【知识存盘知识存盘】电场力做功电场力做功电荷量电荷量3电势差与电势的关系电势差与电势的关系：UAB _ ，UABUBA.4影响因素影响因素：电势差：电势差UAB由电场本身的性质决定，与移由电场

6、本身的性质决定，与移动的电荷动的电荷q及电场力做的功及电场力做的功WAB _ ，与零电势点，与零电势点的选取的选取_ AB无关无关无关无关(单选单选)如图如图621所示是某电场中的所示是某电场中的一组等势面，若一组等势面，若A、B、C、D相邻两点相邻两点间距离均为间距离均为2 cm，A和和P点间的距离为点间的距离为1.5 cm，则该电场的场强，则该电场的场强E和和P点的电点的电势势P分别为分别为 ()匀强电场中电势差和电场强度的关系匀强电场中电势差和电场强度的关系( (考纲要求考纲要求) )【思维驱动思维驱动】图图621答案答案B【知识存盘知识存盘】电场线电场线2公式公式UEd的适用范围的适用

7、范围：匀强电场：匀强电场1电场线与电场强度的关系电场线与电场强度的关系：电场线越密的地方表示电场强：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向2电场线与等势面的关系电场线与等势面的关系：电场线与等势面垂直，并从电势：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数值与电势数值无直接关系：电场强度大：电场强度大(或小或小)的地方电势不一定大的地方电势不一定大(或小或小)，零电势可人为选取，而电场，零电势可人为选取，而电场强

8、度是否为零则由电场本身决定强度是否为零则由电场本身决定考点一考点一电场线、电场强度、电势、等势面之间的关电场线、电场强度、电势、等势面之间的关系系【典例典例1】 (单选单选)(2012福建卷福建卷，15)如图如图622所示，在点电荷所示，在点电荷Q产生的电场中，将两产生的电场中，将两个带正电的试探电荷个带正电的试探电荷q1、q2分别置于分别置于A、B两两点，虚线为等势线取无穷远处为零电势点点，虚线为等势线取无穷远处为零电势点，若将，若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是服电场力做的功相等，则下列说法正确的是 ()图图622AA点

9、电势大于点电势大于B点电势点电势BA、B两点的电场强度相等两点的电场强度相等Cq1的电荷量小于的电荷量小于q2的电荷量的电荷量Dq1在在A点的电势能小于点的电势能小于q2在在B点的电势能点的电势能答案答案C【变式跟踪变式跟踪1】 (单选单选)如图如图623所示的直线是真空中某电所示的直线是真空中某电场的一条电场线，场的一条电场线，A、B是这条直线上的两点一带负电的是这条直线上的两点一带负电的粒子以速度粒子以速度vA经过经过A点向点向B点运动，一段时间后，粒子以速点运动，一段时间后，粒子以速度度vB经过经过B点，且点，且vB与与vA方向相反，不计粒子重力，下列说方向相反，不计粒子重力，下列说法正

10、确的是法正确的是 ()图图623AA点的场强小于点的场强小于B点的场强点的场强BA点的电势高于点的电势高于B点的电势点的电势C粒子在粒子在A点的速度小于在点的速度小于在B点的速度点的速度D粒子在粒子在A点的电势能大于在点的电势能大于在B点的电势能点的电势能解析解析如果电场为匀强电场并且场强方向向右，也可出现如果电场为匀强电场并且场强方向向右，也可出现题干所述情况，题干所述情况，A错误；带负电的粒子先向右减速后向左错误；带负电的粒子先向右减速后向左加速，其受力向左，电场线方向向右，故加速，其受力向左，电场线方向向右，故A点的电势高于点的电势高于B点的电势，点的电势，B正确；带负电的粒子受到向左的

11、力，由正确；带负电的粒子受到向左的力，由A到到B电场力做负功，动能减小，速度减小，粒子在电场力做负功，动能减小，速度减小，粒子在A点的速度点的速度大于在大于在B点的速度，粒子在点的速度，粒子在A点的电势能小于在点的电势能小于在B点的电势点的电势能，能，C、D错误错误答案答案B1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以题说法以题说法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匀强电场电场垂直于电场线的一簇平垂直于电场线的一簇平面面点电荷点电荷的电场的电场以点电荷为球心的一簇以点电荷为球心的一簇球面球面等量异种点等量异种点电荷的电场电荷的电场连线的中垂面上的电

12、势为连线的中垂面上的电势为零零等量同种正等量同种正点电荷的电点电荷的电场场连线上，中点电势最低，连线上，中点电势最低，而在中垂线上，中点电势而在中垂线上，中点电势最高最高(1)做功判断法做功判断法电场力做正功，电势能减小；电场力做电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加负功，电势能增加(2)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的负值越小，电势的负值越小，电势能越大能越大(3)能量守恒法能量守恒法在电场中，若只有电场力做功时，电荷在电场中，若只有电场力做功时，电荷的动能和电势能

13、相互转化，动能增加，电势能减小，反之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，电势能增加3电势能增、减的判断方法电势能增、减的判断方法(4)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荷在电势低的地方电势能大解决一些不熟悉的、情境较复杂的关于电势、电场强度等解决一些不熟悉的、情境较复杂的关于电势、电场强度等判定的题目时，可抓住以下常见电场的电场线和等势面分判定的题目时，可抓住以下常见电场的电场线和等势面分布情况，并注意电场线、等势面对称性的应用如布情况，并注意电场线、等势面对称性的应用如孤立孤立点电荷的电

14、场线和等势面；等量同点电荷的电场线和等势面；等量同(异异)种电荷的电场线种电荷的电场线和等势面和等势面(注意连线上、中垂线上的特点注意连线上、中垂线上的特点)；带电平行板；带电平行板间的电场线和等势面间的电场线和等势面4电场的对称性电场的对称性1若只有电场力做功若只有电场力做功电势能与动能之和保持不变；电势能与动能之和保持不变；2若只有电场力和重力做功若只有电场力和重力做功电势能、重力势能、动能之电势能、重力势能、动能之和保持不变；和保持不变；3除重力之外，其他各力对物体做的功除重力之外，其他各力对物体做的功等于物体机械能等于物体机械能的变化的变化4所有力对物体所做的功所有力对物体所做的功等于

15、物体动能的变化等于物体动能的变化考点二考点二电场中的功能关系电场中的功能关系【典例典例2】 (多选多选)如图如图624所示为一匀强电所示为一匀强电场，某带电粒子从场，某带电粒子从A点运动到点运动到B点在这一点在这一运动过程中克服重力做的功为运动过程中克服重力做的功为2.0 J，电场力，电场力做的功为做的功为1.5 J则下列说法正确的是则下列说法正确的是 ()图图624A粒子带负电粒子带负电B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 JC粒子在粒子在A点的动能比在点的动能比在B点多点多0.5 JD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解析解析从粒子的运动

16、轨迹可以看出，粒子所受的电场力方从粒子的运动轨迹可以看出，粒子所受的电场力方向与场强方向相同，粒子带正电，向与场强方向相同，粒子带正电，A错误；粒子从错误；粒子从A点运动点运动到到B点，电场力做功点，电场力做功1.5 J，说明电势能减少，说明电势能减少1.5 J，B错误；错误；对粒子应用动能定理得：对粒子应用动能定理得：W电电W重重EkBEkA，代入数据，代入数据解得解得EkBEkA1.5 J2.0 J0.5 J，C正确；粒子机械能正确；粒子机械能的变化量等于除重力外其他力做的功，电场力做功的变化量等于除重力外其他力做的功，电场力做功1.5 J，则粒子的机械能增加则粒子的机械能增加1.5 J，

17、D正确正确答案答案CD【变式跟踪变式跟踪2】 (多选多选)如图如图625所示为空间所示为空间某一电场的电场线，某一电场的电场线， a、b两点为其中一条竖两点为其中一条竖直向下的电场线上的两点，该两点的高度差直向下的电场线上的两点，该两点的高度差为为h，一个质量为，一个质量为m、带电荷量为、带电荷量为q的小球的小球从从a点静止释放后沿电场线运动到点静止释放后沿电场线运动到b点点图图625答案答案BD以题说法以题说法1电场力做功的计算方法电场力做功的计算方法 (1)功的定义法功的定义法：由公式：由公式WFlcos 计算，此公式只适用计算，此公式只适用于匀强电场，可变形为于匀强电场，可变形为WqEl

18、cos . (2)电势差法电势差法：WABqUAB. (3)电势能变化法电势能变化法：WABEpAEpB. (4)动能定理法动能定理法：W静电力静电力W其他力其他力Ek.2电场中的能量问题电场中的能量问题 (1)如果只有电场力做功，则动能和电势能之间相互转如果只有电场力做功，则动能和电势能之间相互转化，动能化，动能(Ek)和电势能和电势能(Ep)的总和守恒，即：的总和守恒，即：EpEk.电场力做正功，电势能减少，动能增加电场力做正功，电势能减少，动能增加电场力做负功，电势能增加，动能减少电场力做负功，电势能增加，动能减少(2)除电场力之外其他力做正功，动能和电势能之和变大；除电场力之外其他力做

19、正功，动能和电势能之和变大；除电场力之外其他力做负功，动能和电势能之和变小除电场力之外其他力做负功，动能和电势能之和变小(3)如果只有电场力和重力做功，则电势能和机械能之和保如果只有电场力和重力做功，则电势能和机械能之和保持不变持不变【典例典例3】 (单选单选)(2012安徽卷安徽卷，18)如图如图626所示，在平所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点中坐标原点O处的电势为处的电势为0 V，点，点A处的电势为处的电势为6 V，点，点B处处的电势为的电势为3 V，则电场强度的大小为，则电场强度的大小为 ()考点三考

20、点三图图626解析解析在匀强电场中，沿某在匀强电场中，沿某一方向电势降落，则在这一一方向电势降落，则在这一方向上电势均匀降落，故方向上电势均匀降落，故OA的中点的中点C的电势的电势C3 V(如图如图答案答案AA50 V/m，方向，方向BAB50 V/m，方向，方向ABC100 V/m，方向，方向BAD100 V/m，方向垂直，方向垂直AB斜向下斜向下图图627解析解析如图所示，连接如图所示，连接A、B两点并两点并找到找到AB的中点的中点C由题意知由题意知CO，连接，连接OC，则，则OC为为等势面等势面答案答案C借题发挥借题发挥图图628图图629结论结论2匀强电场中若两线段匀强电场中若两线段A

21、BCD，且，且ABCD，则，则UABUCD(或或ABCD)，如图，如图629所示所示当带电粒子在电场中的运动轨迹是一条与电场线、等势线都不当带电粒子在电场中的运动轨迹是一条与电场线、等势线都不重合的曲线时，这种现象简称为重合的曲线时，这种现象简称为“拐弯现象拐弯现象”，其实质为，其实质为“运动与运动与力力”的关系的关系这类问题一般综合性较强，运用这类问题一般综合性较强，运用“牛顿运动定律、功和能牛顿运动定律、功和能”的知的知识分析识分析(1)“运动与力两线法运动与力两线法”画出画出“速度线速度线”(运动轨迹在初始位置的运动轨迹在初始位置的切线切线)与与“力线力线”(在初始位置电场线的切线方向，

22、指向轨迹的凹侧在初始位置电场线的切线方向，指向轨迹的凹侧)从二者的夹角情况来分析电荷做曲线运动的情况从二者的夹角情况来分析电荷做曲线运动的情况 疑难突破疑难突破4电场中的电场中的“拐弯现象拐弯现象”1“拐弯现象拐弯现象”2突破策略突破策略(2)“三不知时要假设三不知时要假设”电荷的正负、场强电荷的正负、场强的方向或等势面电势的高低、电荷运动的方向，是题目中的方向或等势面电势的高低、电荷运动的方向，是题目中相互制约的三个方面相互制约的三个方面 .若已知其中的任一个，可顺次向下分若已知其中的任一个，可顺次向下分析判定各待求量；若三个都不知析判定各待求量；若三个都不知(三不知三不知)，则要用，则要用

23、“假设法假设法”分别讨论各种情况有时各种情景的讨论结果是归一的分别讨论各种情况有时各种情景的讨论结果是归一的(1)误认为电场线方向就是电荷受到电场力作用的方向误认为电场线方向就是电荷受到电场力作用的方向(2)误认为电场线是电荷在电场中的运动轨迹误认为电场线是电荷在电场中的运动轨迹(3)误认为未画出电场线的地方，场强为零误认为未画出电场线的地方，场强为零(4)错误地根据电场线方向来判断电场强度大小，应根据电错误地根据电场线方向来判断电场强度大小，应根据电场线的疏密来判断电场强度的大小场线的疏密来判断电场强度的大小3易出错点易出错点 (多选多选)(2011江苏卷江苏卷，8)一粒子从一粒子从A点点射

24、入电场，从射入电场，从B点射出，电场的等势面点射出，电场的等势面和粒子的运动轨迹如图和粒子的运动轨迹如图6210所示所示，图中左侧前三个等势面彼此平行，图中左侧前三个等势面彼此平行，不计粒子的重力下列说法正确的有不计粒子的重力下列说法正确的有 ()A粒子带负电荷粒子带负电荷B粒子的加速度先不变，后变小粒子的加速度先不变，后变小C粒子的速度不断增大粒子的速度不断增大D粒子的电势能先减小，后增大粒子的电势能先减小，后增大图图6210典例典例审题流程审题流程答案答案AB【预测预测】 (单选单选)如图如图6211所示，在两等所示，在两等量异种点电荷连线上有量异种点电荷连线上有D、E、F三点，且三点，且

25、DEEF.K、M、L分别为过分别为过D、E、F三点三点的等势面一不计重力的带负电粒子，从的等势面一不计重力的带负电粒子，从a点射入电场，运动轨迹如图中实线所示，点射入电场，运动轨迹如图中实线所示，以以|Wab|表示该粒子从表示该粒子从a点到点到b点点图图6211电场力做功的数值，以电场力做功的数值，以|Wbc|表示该粒子从表示该粒子从b点到点到c点电场点电场力做功的数值，则力做功的数值，则 ()A|Wab|Wbc|B|Wab|Ubc|，而，而WqU，所以，所以|Wab|Wbc|，则，则A、B均错误；从带负电粒子的运动轨迹可均错误；从带负电粒子的运动轨迹可知该粒子从知该粒子从a点到点到c点受到大

26、体向左的作用力，故左侧为正点受到大体向左的作用力，故左侧为正电荷，从左向右电势降低，则电荷，从左向右电势降低，则D错误；粒子由错误；粒子由a点到点到b点，点，电场力做负功，电势能增加，动能减少，则电场力做负功，电势能增加，动能减少，则C正确正确答案答案C一、电势高低及电势能大小的判断一、电势高低及电势能大小的判断1(单选单选)如图如图6212所示，竖直平面所示，竖直平面内的同心圆是一点电荷在真空中形成内的同心圆是一点电荷在真空中形成电场的一簇等势线，一带正电的小球电场的一簇等势线，一带正电的小球从从A点静止释放，沿直线到达点静止释放，沿直线到达C点时速点时速度为零，以下说法正确的是度为零，以下

27、说法正确的是 ()图图6212A此点电荷为负电荷此点电荷为负电荷B场强场强EAEBECC电势电势ABCD小球在小球在A点的电势能小于在点的电势能小于在C点的电势能点的电势能解析解析小球从小球从A点由静止释放到达点由静止释放到达C点时速度为零，说明电场点时速度为零，说明电场方向由方向由C点指向点指向A点，此点电荷为正电荷，选项点，此点电荷为正电荷，选项A错误；从题错误；从题图可以看出图可以看出C点的电场线的密度大于点的电场线的密度大于A点，故点，故C点的场强大于点的场强大于A点的场强，且点的场强，且ECEBEA，选项，选项B错误；沿电场线的方向电错误；沿电场线的方向电势逐渐降低，势逐渐降低，C点

28、的电势高于点的电势高于A点的电势，点的电势，CBA，选项，选项C错误；小球从错误；小球从A点到点到C点，电场力做负功，电势能增加，小球点，电场力做负功，电势能增加，小球在在A点的电势能小于在点的电势能小于在C点的电势能，选项点的电势能，选项D正确正确答案答案D2(多选多选)如图如图6213所示，实线为某孤立点所示，实线为某孤立点电荷产生的电场的几条电场线，虚线是某一电荷产生的电场的几条电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域的运动轨迹，带电粒子通过该电场区域的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点若带电粒子在运动中只受是轨迹上的两点若带电粒子在运动中只受电场力的作用，下列说法中正确的是电场力的作用，下

29、列说法中正确的是 ()图图6213A该电场是由负点电荷所激发的电场该电场是由负点电荷所激发的电场B电场中电场中a点的电势比点的电势比b点的电势高点的电势高C带电粒子在带电粒子在a点的加速度比在点的加速度比在b点的加速度大点的加速度大D带电粒子在带电粒子在a点的动能比在点的动能比在b点的动能大点的动能大答案答案CD3(单选单选)(2012重庆卷重庆卷，20)空间中空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，两点处各固定一个点电荷，其中其中P点处于正电荷，点处于正电荷，P、Q两点两点附近电场的等势面分布如图附近电场的等势面分布如图6214所示，所示，a、b、c、d为电场中为电场中的的4个点，则个点，则 (

30、)图图6214AP、Q两点处的电荷等量同种两点处的电荷等量同种Ba点和点和b点的电场强度相同点的电场强度相同Cc点的电势低于点的电势低于d点的电势点的电势D负电荷从负电荷从a到到c，电势能减少，电势能减少解析解析由题中所给的等势面分布图是对称的及电场线与等由题中所给的等势面分布图是对称的及电场线与等势面垂直可得，势面垂直可得，P、Q两点应为等量的异种电荷，两点应为等量的异种电荷，A错；错；a、b两点的电场强度大小相等，但方向不同，故两点的电场强度大小相等，但方向不同，故B错；因错；因P处处为正电荷，因此为正电荷，因此c点的电势高于点的电势高于d点的电势，点的电势，C错；因错；因P处为处为正电荷，故正电荷，故Q处为负电荷，负电荷从靠处为负电荷，负电荷从靠Q较近的较近的a点移到靠点移到靠P较近的较近的c点时，电场力做正功，电势能减小，点时，电场力做正功，电势能减小，D对对答案答案