山东省冠县武训高级中学高三物理复习62-电场能的性质1省公开课一等奖全国示范课微课金奖课件

6、2电场能性质zx``x```k

高三总复习选修3-1第1页一、电势差UAB(1)定义：电荷在电场中，由一点A移动到另一点B时，电场力所做功与移动电荷电荷量比值WAB/q，叫做A、B两点间电势差，用UAB表示．(2)定义式：UAB＝WAB/q,(3)单位：伏特，1V＝1J/C.(4)标量：有正负，正负不表示方向，只表示电势高低．UAB=-UBA．若只关心AB两点间电势差大小，而不区分UAB与UBA

，电势差取正值，简写成正值U电势差与零电势选择无关电势差可用静电计检测。静电计指针偏角越大，则电势差越大UAB=5V,则UBA=-5V,U=5V．第2页(2)匀强电场中，W＝qEd，其中d为沿电场线方向位移．二、电场力做功与电势能与重力做功相同，由始末位置决定，与电荷经过路径无关．2、电场力做功计算公式(1)普遍适用公式:WAB＝qUAB电场力对电荷做正功，电势能降低；电场力对电荷做负功，电势能增加．1．电场力做功特点3．电场力做功是电势能改变量度电场力做功等于电势能改变负值，即WAB＝EpA－EpB.第3页二、电场力做功与电势能电荷在某点含有电势能，等于把它从该点移动到零势能位置时静电力做功．zx``x```k电势能含有相对性，通常把电荷在离场源电荷无穷远处电势能要求为零，或把电荷在大地表面上电势能要求为零．4．电势能定义5．电势能表示式电势能EPA=q电势能有放在电场中电荷和电场共同决定，没有电荷地方没用电势能，正电荷在电势地方电势能高，在电势低得地方电势能低，负电荷则相反第4页三、电势电场中某点电势等于该点与零电势点电势差(2)定义式：(3)单位：伏特V(4)标量：但有正负．电势正负表示该点电势比零电势点高还是低．含有相对性，讨论电势大小必须先选定零电势。数值上等于单位正电荷由该点移动到参考点(零电势点)时电场力所做功(1)定义：电荷在电场中某点电势能跟电荷量比值．(5)顺着电场线方向电势越来越低，电场线是电势降落最快方向，但电势与电场强度大小没有必定联络：某点电势为零，电场强度不应定为零，反之亦然。电场中某点电势由原电场决定，与q无关第5页等量同种电荷O等量异种电荷第6页四．等势面1、定义：电场中电势相等点组成面2、等势面特点a．等势面一定跟电场线垂直b．电场线总是从电势较高等势面指向电势较低等势面；c．任意两等势面都不会相交d．在同一等势面上移动电荷，电场力不做功e．等差等势面越密地方，电场强度越大第7页3、几个常见经典电场中等势面：①匀强电场垂直于电场线一簇平面②点电荷电场以点电荷为球心一簇球面离点电荷越近，等势面越密第8页3、几个常见经典电场中等势面：③等量异种点电荷电场zx``x```k④等量同种正点电荷电场连线上，中点电势最低中垂线上，中点电势最高以无穷远处为零势，中垂线上中点电势不为零正电势正电势零势面第9页⑤带电导体电场与导体形状类似等势面，导体是等势体3、几个常见经典电场中等势面：电场线垂直导体表面，尖端电场线密集，场强大，越远等势面越靠近球面第10页五、电势差与电场强度关系注意：(1)该式只适合用于匀强电场，对于非匀强电场只作定性分析；(2)d是沿电场方向上距离．(3)电场方向是电势降低最快方向．在匀强电场中，电势降低是均匀第11页1.［年高考全国理综卷Ⅰ］如图所表示，一电场电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称，O、M、N是y轴上三个点，且OM=MN。P点在y轴右侧，MP⊥ON。则()

A.M点电势比P点电势高

B.将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功

C.M、N两点间电势差大于O、M两点间电势差

D.在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动AD第12页2、图中a、b中为竖直方向电场线上两点，一带电在小球a点由静止释放，沿电场线向上运动，到b点时恰好速度为零，以下说法中正确是(

)A．带电粒子在a、b两点所受电场力都是竖直向上B．a点电势比b点电势高C．带电粒子在a点电势能比在b点电势能小D．a点电场强度比b点电场强度大AD第13页3、如图所表示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形四个顶点，已知A、B、C三点电势分别为ΦA=15VφB=3V,φC=-3V，由此可得D点电势φD=_

__V。9第14页ABCDUAB=EdUDC=EdφA-φB=φD-φCφA+φC=φD+φB匀强电场中平行四边形四个顶点电势间关系A‘C’匀强电场中平行四边形对角顶点电势之和相等第15页4、（德州市届质检）如图所表示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个正六边形六个顶点，A、B、C三点电势分别为1V、2V、5V。则以下以下中正确是（）A、D、E、F三点电势分别为7V、6V、3VB、电荷量为1.6×10-19C正点电荷在D点电势能为1.12×10-18JC、将电荷量为1.6×10-19C正点电荷从E点移到F点，电场力做功为3.2×10-19JD、将电荷量为1.6×10-19C负点电荷从F点移到A点，电荷电势能降低了3.2×10-19JABCDEFAB第16页0x1

x2

x3

x4

x5

x6

x7

xφ/V325．假设在某电场中沿x方向上，电势φ与x方向距离关系如图所表示，现有一个电子在其中仅受电场力作用下移动，则以下关于电场和电子能量说法正确是：A．x3到x4区域内沿x方向电场强度均匀增大B．x6到x7区域内沿x方向场强为零C．若电子从电势为2Vx1位置向右到电势为2Vx7位置，为了经过x4处电势3V位置，电子最少含有初动能1eVD．电子在x1到

x2区域内沿x方向所受电场力小于x3到

x4区域内沿x方向所受电场力BD第17页6、如图所表示匀强电场E区域内，在O点处放置一点电荷＋Q.a、b、c、d、e、f为以O为球心球面上点，aecf平面与电场线平行，bedf平面与电场线垂直，则以下说法中正确是(

)A．b、d两点电场强度相同B．a点电势等于f点电势C．点电荷＋q在球面上任意两点之间移动时，电场力一定做功D．将点电荷＋q在球面上任意两点之间移动，从球面上a点移动到c点电势能改变量一定最大D第18页7、如图所表示匀强电场E区域内，由A、B、C、D、A′、B′、C′、D′作为顶点组成一正方体空间，电场方向与面ABCD垂直，以下说法正确是(

)A．AD两点间电势差UAD与AA′两点间电势差UAA′相等B．带正电粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点电场力做正功C．带负电粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点，电势能减小D．同一带电粒子从A点沿对角线移到C′点与从A点沿路径A→B→B′移动到B′电场力做功相同BD第19页8、为使带负电点电荷q(不计重力)在一匀强电场中沿直线匀速地由A运动到B，必须对该电荷施加一个恒力F，如图所表示，若AB＝0.4m，α＝37°，q＝－3×10－7C，F＝1.5×10－4N，A点电势φA＝100V.(1)在图中用实线画出电场线，用虚线画出经过A、B两点等势线，并标明它们电势值．(2)求q在由A到B过程中电势能改变了多少？第20页第21页9、如图中虚线所表示为静电场中等势面1､2､3､4,相邻等势面之间电势差相等,其中等势面3电势为0.一带正电点电荷仅在静电力作用下运动,经过a、b点时动能分别为26eV和5eV.当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为-8eV,它动能应为()A.8eV B.13eVC.20eV D.34eVC第22页10、如图所表示，一条长为L细线，上端固定，下端拴一质量为m带电小球；将它置于匀强电场中．电场强度大小为E，方向水平向右．已知当细线离开竖直位置偏角为θ时，小球处于平衡状态．现使小球拉紧细线(细线形变可忽略且小球电荷量不变)，从A点移至B点，然后将小球由静止释放，在小球从B点返回A点过程，小球动能增量ΔEk与重力势能增量ΔEp比较，以下判断中正确是(

)A．ΔEk一定大于ΔEp

B．ΔEk一定小于ΔEpC．ΔEk一定等于ΔEp

D．ΔEk可能等于ΔEpA第23页第24页11.（.上海物理）位于A、B处两个带有不等量负电点电荷在平面内电势分布如图所表示，图中实线表示等势线，则()A.a点和b点电场强度相同B.正电荷从c点移到d点，电场力做正功C.负电荷从a点移到c点，电场力做正功D.正电荷从e点沿图中虚线移到f点，电势能先减小后增大CD第25页12、如图所表示，A、B、O、C为同一竖直平面内四点，其中A、B、O沿同一竖直线，B、C同在以O为圆心圆周(用虚线表示)上，沿AC方向固定有一光滑绝缘细杆L，在O点固定放置一带负电小球．现有两个质量和电荷量都相同带正电小球a、b，先将小球a穿在细杆上，让其从A点由静止开始沿杆下滑，后使b从A点由静止开始沿竖直方向下落．各带电小球均可视为点电荷，则以下说法中正确是(

)A．从A点到C点，小球a做匀速运动B．小球a在C点动能大于小球b在B点动能C．从A点到C点，小球a机械能先增大后减小，但机械能与电势能之和不变D．小球a从A点到C点过程中电场力做功大于小球b从A点到B点过程中电场力做功BC第26页13、如图所表示，倾角为30°直角三角形底边为2l，底边处于水平位置，斜边为光滑绝缘导轨．现在底边中点O处固定一正电荷Q，让一个质量为m带正电电荷q从斜面顶端A沿斜面加速滑下(不脱离斜面)．已测得它滑到斜边上垂足D处速度为v，加速度为a，方向沿斜面向下，问该质点滑到斜边底端C点时速度和加速