高考物理新总复习课件电势能和电势电场应用

高考物理新总复习课件电势能和电势电场应用汇报人：XX20XX-01-17电势能基本概念与性质电势与等势面分析静电场与恒定电流关系探讨复杂电路分析与计算方法带电粒子在复合场中运动规律研究总结回顾与拓展延伸目录01电势能基本概念与性质电荷在电场中具有的势能，称为电势能。它是电场和电荷相互作用的结果，反映了电荷在电场中的位置所具有的能量。Ep=qφ，其中Ep表示电势能，q表示电荷量，φ表示电势。此公式表明电势能与电荷量及电势有关。电势能定义及表达式电势能表达式电势能定义电场力电荷在电场中受到的力称为电场力。电场力的大小与电荷量和电场强度成正比，方向与电场强度的方向相同或相反。电场力做功电荷在电场力的作用下移动时，电场力会对电荷做功。做功的大小与电荷量、电场强度和移动距离有关。电荷在电场中受力情况电势能守恒定律在静电场中，电荷在移动过程中，电场力所做的功等于电势能的减少量。即，电场力做功等于电势能的改变量。应用利用电势能守恒定律可以解决电场中的许多问题，如计算电荷在电场中的移动距离、计算电场强度等。同时，它也是理解电磁感应、电磁波等物理现象的基础。电势能守恒定律及应用02电势与等势面分析电势是描述电场中某点电势能的物理量，表示单位正电荷在该点所具有的电势能。电势定义电势的计算通常通过求解电场中某点到参考点的电势差来实现。根据电势差的定义，可以选择合适的路径进行积分计算，或者利用电势叠加原理进行简化计算。计算方法电势定义及计算方法特点等势面与电场线垂直，且电场线指向电势降低的方向。同一等势面上的各点电势相等，不同等势面上的点电势不等。等势面密集的地方电场强，等势面稀疏的地方电场弱。等势面概念：等势面是指电场中电势相等的各个点所构成的面。在等势面上移动电荷，电场力不做功。等势面概念及特点问题描述01在电场中，已知某点的位置及周围电荷的分布情况，求解该点的电势。解题思路02首先确定参考点，并选择合适的路径计算该点到参考点的电势差。根据电场的叠加原理，将周围电荷在该点产生的电势进行叠加，得到该点的总电势。注意事项03在计算过程中，需要注意电荷的正负、电量的大小以及距离的远近等因素对电势的影响。同时，选择合适的路径和参考点可以简化计算过程。典型问题解析：求解某点电势03静电场与恒定电流关系探讨在静电场作用下，导体内部自由电子受到电场力作用发生移动，形成感应电荷，感应电荷产生的电场与原电场叠加，使导体内部电场为零，达到静电平衡状态。此时导体表面电荷分布不均匀，曲率大处电荷密度大。静电场对导体的影响绝缘体内部几乎没有自由电子，因此静电场对其影响较小。但在强电场作用下，绝缘体可能会被击穿，产生放电现象。静电场对绝缘体的影响静电场对导体和绝缘体影响恒定电流产生条件及规律产生条件恒定电流的产生需要闭合回路和恒定电源。电源提供持续的电压差，使电荷在回路中定向移动形成电流。规律恒定电流的大小和方向遵循欧姆定律和安培环路定律。欧姆定律表明电流与电压成正比，与电阻成反比；安培环路定律则揭示了磁场与电流之间的相互作用关系。静电平衡状态下，导体内部感应电荷产生的电场与原电场叠加，使内部电场为零。内部电场为零电荷分布在表面等势体表面电场强度与表面垂直静电平衡时，导体表面电荷分布不均匀，曲率大处电荷密度大。整个导体是一个等势体，表面是等势面。这意味着在导体上任意两点的电势差为零。导体表面附近处的电场强度方向与导体表面垂直。静电平衡状态下导体特性04复杂电路分析与计算方法组成要素复杂电路由电源、电阻、电容、电感等多种元件组成。分类根据电路的结构和性质，复杂电路可分为线性电路和非线性电路；根据电源的性质，可分为直流电路和交流电路。复杂电路组成要素和分类

串并联电路特点及其识别方法串联电路特点电流路径唯一，各元件流过的电流相等；总电压等于各元件电压之和。并联电路特点各元件两端电压相等，总电流等于各元件电流之和。识别方法通过观察电路的连接方式，判断元件之间的串并联关系。在串联电路中，元件首尾相接；在并联电路中，元件首首相接、尾尾相接。典型问题解析：含源一端口网络参数求解含源一端口网络是指有一个独立源和一个端口的网络，求解该网络的参数是电路分析中的常见问题。问题描述采用等效变换的方法，将含源一端口网络转换为等效电源和等效电阻的形式，从而简化计算过程。具体步骤包括：将独立源置零，求出网络的开路电压和短路电流；根据开路电压和短路电流求出等效电阻和等效电源；将等效电源和等效电阻接入原网络，进行参数求解。求解方法05带电粒子在复合场中运动规律研究磁场力带电粒子在磁场中受到洛伦兹力的作用，其大小与粒子的电荷量、速度和磁场的强度有关，方向垂直于粒子运动方向和磁场方向所构成的平面。电场力带电粒子在电场中受到电场力的作用，其大小与粒子的电荷量和电场的强度有关，方向沿电场线方向或与电场线方向相反。重力对于质量较大的带电粒子，在复合场中还需要考虑重力的作用，其大小与粒子的质量和重力加速度有关，方向竖直向下。带电粒子在复合场中受力分析当带电粒子所受合力为零或所受合力与速度方向在同一直线上时，粒子将做匀速直线运动或匀变速直线运动。直线运动当带电粒子所受合力与速度方向不在同一直线上时，粒子将做曲线运动。根据粒子的初速度和所受合力的方向，可以判断粒子的运动轨迹。曲线运动当带电粒子所受合力恰好提供向心力时，粒子将做匀速圆周运动。此时，粒子的速度大小不变，方向不断改变。圆周运动带电粒子在复合场中运动轨迹判断确定粒子的初状态和受力情况根据题目所给条件，确定粒子的初位置、初速度和所受的电场力、磁场力和重力等。选择合适的坐标系，建立粒子的运动方程。根据粒子的受力情况，可以选择牛顿第二定律、动能定理或动量定理等建立方程。通过求解方程，可以得到粒子的运动轨迹、速度、加速度等物理量。需要注意的是，对于复杂的运动轨迹，可能需要采用数值计算的方法进行求解。对求解结果进行分析和讨论，验证结果的合理性和准确性。同时，可以进一步探讨影响粒子运动轨迹的因素和规律。建立坐标系和方程求解方程分析结果和讨论典型问题解析06总结回顾与拓展延伸电势能电势能是电荷在电场中具有的势能，与电荷的电量和电场中的位置有关。电势能的计算公式为Ep=qφ，其中q为电荷量，φ为电势。电势电势是描述电场性质的物理量，表示单位正电荷在电场中某点具有的电势能。电势的定义式为φ=Ep/q，电势的大小与电场强度及电场中的位置有关。电场电场是存在于电荷周围的一种特殊物质，它对放入其中的电荷产生力的作用。电场的强弱用电场强度E表示，电场强度的方向与正电荷所受电场力方向相同。关键知识点总结回顾电势能与电势的混淆学生容易将电势能与电势混淆，认为它们都是描述电场性质的物理量。实际上，电势能是电荷在电场中具有的势能，而电势是描述电场性质的物理量，表示单位正电荷在电场中某点具有的电势能。电场强度与电势的关系学生容易认为电场强度与电势成正比或反比关系。实际上，电场强度与电势没有直接关系，它们分别描述电场的两个不同性质。电场线与等势面的理解学生容易将电场线与等势面混淆，认为它们都是描述电场性质的物理量。实际上，电场线是描述电场中电场强度方向和大小的图形，而等势面是描述电场中电势相等的点的图形。易错易混问题剖析高考真题训练01A.B.C.D.02【分析】本题考查带电粒子在匀强电场中的运动以及功率的计算。根据匀变速直线运动的速度时间公式得出带电粒子的速度表达式，结合瞬时功率的公式得出功率的表达式，从而确定正确的图线。03【解答】带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，则有：v_y=at=qEmt，则电场力做功的功率P=Fv_y=qEv_y=q^2Ea^2t^2m，可知P与t的平方成正比。故C正确，ABD错误。高考真题训练真题二：（2021年全国高考物理试题）一带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用，能分别完成以下两种运动：①在电场线上运动；②在等势面上做匀速圆周运动。该电场可能由（）A.一个带正电的点电荷形成B.一个带负电的点电荷形成C.两个分立的带等量负电的点电荷形成D.一带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成高考真题训练高考真题训练【分析】本题考查带电粒子在电场中的运动以及点电荷、等量同种电荷和等量异种电荷周围电场线的分布。解决本题的关键是要知道点电荷、等量同种电荷和等量异种电荷周围电场线的分布，结合粒子的运动轨迹分析判断。【解答】一带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用，若在电场线上运动，则电势要变化，而负电荷在电势高处电势能小，在电势低处电势能大，所以可判断能够完成这一运动的只有负点电荷的电场，故B正确；若在等势面上做匀速圆周运动，则电场力大小应该