2014物理第七章第3课时电场能的性质.ppt

广州出版社广州出版社20142014年五羊高考年五羊高考高考总复习物理高考总复习物理(课件课件)20142014年五羊高考物理复习年五羊高考物理复习 第第3 3课时课时 电场能的性质电场能的性质 课前自主解读课前自主解读 1.电势能 （1）定义：电荷在电场中具有的势能。（2）量度：电荷q在电场中电势为的某点具有电势能为p=_。随着零势能点选取在不同位置，同一电荷在同一点电势能_（“相同”或“不同”）；电势能是标量。电荷在某点电势能为正表示其电势能比零势能_；电荷在某点电势能为负表示其电势能比零势能_；电势能的正、负值不意味着电势能有方向。q不同多少 2.电势 （1）定义：电荷在电场中某点的电势能p与它的电荷量Q的比值，即=_。（2）量度：电场中某点的电势值由_确定，与检验电荷_（“有关”或“无关”）。电势是标量。某点电势为正表示其电势比零势_；某点电势为负表示其电势比零电势_；电势的正、负值不意味着电势有方向。电场本身无关高低 3.电势差 （1）定义：电场中两点间电势之差值。设A、B两点电势分别为A、B，则A、B两点间电势差为UAB=_ （2）意义：电场中两点间电势差与零势点的选取_（“有关”或“无关”），与检验电荷_（“有关”或“无关”）。4.电场力做功 （1）定义：设将电荷量为q的电荷从电场中A点移到B点，则电场力做功为WAB=_。电场力做功只与初、末位置_关，与电荷通过的路径_关。（2）功能关系：电场力做功的多少是_的量度。电场力做多少功，电势能就_多少；电荷克服电场力做多少功，电势能就_多少。即WAB=_。课前自主解读课前自主解读AB无关无关qUAB有无电势能变化减少增加-p课前自主解读课前自主解读 5.等势面（线）（1）定义：电场中电势相等的点组成的面（线）叫等势面（线）（2）特点：在等势面（线）上两点间移动电荷，电场力做功为_且与路径_（“有关”或“无关”）若沿等势面（线）移动电荷，则电荷所受电场力方向总与_方向垂直，因此等势面（线）上每处电场线方向与_垂直；等差等势面（线）的疏密程度反映电场的强弱等差等势面（线）越密集处电场强度越_（“强”或“弱”）零无关电荷移动等压面（线）强课前自主解读课前自主解读 6.匀强电场中两点电势差 如图所示匀强电场场强为E，电场中有间距为L的两点A、B，A、B连线与场强方向成，现将电荷量为q的电荷从A移到B，则电场力做功为WAB=EqLcos另WAB=qUAB，可得UAB=ELcos，即U=Ed，其中s为A、B两点沿电场方向的距离。课堂主题互动课堂主题互动1.电场力做功特点电场力做功特点2.电势能变化与电场力做功之间关系电势能变化与电场力做功之间关系3.电场强度与电势电场强度与电势4.运用电场力做功与电势差之间关系运用电场力做功与电势差之间关系5.理解关系式理解关系式UEd的物理意义的物理意义主题一、电场力做功特点主题一、电场力做功特点例题例题1（2011，“五羊高考五羊高考”原创原创）如图所示，实）如图所示，实线为电场线，虚线为等势面，线为电场线，虚线为等势面，A、B在同一电场线上，在同一电场线上，B、C在同一等势线上若将一正电荷在同一等势线上若将一正电荷q在在A点由静止释点由静止释放，仅在电场力作用下可运动到放，仅在电场力作用下可运动到B点，设电场力做功点，设电场力做功W1；若该电荷；若该电荷q从从A点沿等势线以一定初速度射出，电点沿等势线以一定初速度射出，电荷沿曲线到达荷沿曲线到达C点，设电场力做功为点，设电场力做功为W2.则则()AW1W2BW1W2CW1W2D无法确定无法确定 电场力做功决电场力做功决定于哪些因素？定于哪些因素？A变式变式1 1如图所示，在如图所示，在Q Q 产生的电场中，产生的电场中，B B、C C、D D为以为以Q Q 为圆心的圆周上三点，圆内有一点为圆心的圆周上三点，圆内有一点A A，已知，已知ABABACACADAD，现将同一检验电荷从，现将同一检验电荷从A A点分别移动到点分别移动到B B、C C、D D各点各点的过程中，电场力做功的关系是的过程中，电场力做功的关系是()A AW WABABW WACACW WADADB BW WABABW WACACW WADADC CW WABAB W WACAC W WADADD D因没有具体数据，故无法确定因没有具体数据，故无法确定 电场力做功决定电场力做功决定于哪些因素？于哪些因素？主题一、电场力做功特点主题一、电场力做功特点C主题二、电势能变化与电场力做功之间关系主题二、电势能变化与电场力做功之间关系 例题例题2 2一带电油滴在匀强电场一带电油滴在匀强电场E E中的运动轨迹如图虚线所中的运动轨迹如图虚线所示，匀强电场的方向竖直向下若不计空气阻力，则此带示，匀强电场的方向竖直向下若不计空气阻力，则此带电油滴从电油滴从a a运动到运动到b b的过程中，下列有关其各种能量变化情的过程中，下列有关其各种能量变化情况说法正确的为况说法正确的为()A A动能减小动能减小 B B电势能增加电势能增加 C C动能和电势能之和减少动能和电势能之和减少 D D重力势能和电势能之和增加重力势能和电势能之和增加 电势能变化决定电势能变化决定于什么因素？于什么因素？C变式变式2 2(2010(2010，广州二模，广州二模)a a、b b、c c、d d 四个带电液滴四个带电液滴在如图所示的匀强电场中，分别水平向左、水平向右、在如图所示的匀强电场中，分别水平向左、水平向右、竖直向上、竖直向下做匀速直线运动，则竖直向上、竖直向下做匀速直线运动，则()A Aa a、b b为同种电荷为同种电荷 B.B.c c、d d为异种电荷为异种电荷 C Cc c的电势能增加，机械能减少的电势能增加，机械能减少 D Dd d的电势能减少，机械能减少的电势能减少，机械能减少主题二、电势能变化与电场力做功之间关系主题二、电势能变化与电场力做功之间关系 A变式变式3 3（20112011，广州四校），广州四校）如图所示为某电场中的某如图所示为某电场中的某一条电场线，若一带负电的粒子从由一条电场线，若一带负电的粒子从由A A点移到点移到B B点过程中，点过程中，电场力做负功，则可判定电场力做负功，则可判定()A AA A点的场强一定小于点的场强一定小于B B点点B B电场线的方向一定由电场线的方向一定由A A指向指向B BC.C.粒子在粒子在A A点的电势能一定比点的电势能一定比B B点小点小D.D.粒子在粒子在A A点的电势能可能比点的电势能可能比B B点大点大 电场力做负功意电场力做负功意味着什么？味着什么？BC主题二、电势能变化与电场力做功之间关系主题二、电势能变化与电场力做功之间关系 例题例题3 3（20132013，广州调研）如图，将一正电荷从电场线，广州调研）如图，将一正电荷从电场线上的上的a a点移到点移到b b点，电势点，电势 、。下列判断正确的。下列判断正确的是是 （）A A该电场是匀强电场该电场是匀强电场 B B电场线方向由电场线方向由a a指向指向b bC Ca a点场强大于点场强大于b b点场强点场强 D D正电荷的电势能增加正电荷的电势能增加主题三、电场强度与电势主题三、电场强度与电势B变式变式4 4（单选）在图中（单选）在图中,实线和虚线分别表示等量异种点实线和虚线分别表示等量异种点电荷的电场线和等势线电荷的电场线和等势线,则下列有关则下列有关P P、Q Q 两点的相关说法两点的相关说法中正确的是中正确的是()()A.A.两点的场强等大、同向两点的场强等大、同向 B.B.P P点电场更强点电场更强 C.C.两点电势一样高两点电势一样高 D.D.Q Q点的电势较低点的电势较低C主题三、电场强度与电势主题三、电场强度与电势变式变式5 5A A、B B 是一条电场线上的两点，若在是一条电场线上的两点，若在A A 点释放一初速点释放一初速度为零的电子，电子仅受电场力作用，并沿电场线从度为零的电子，电子仅受电场力作用，并沿电场线从A A运动到运动到B B，其速度随时间变化的规律如图所示设，其速度随时间变化的规律如图所示设A A、B B 两点的电场两点的电场强度分别为强度分别为E EA A、E EB B，电势分别为，电势分别为A A、B B，电子在，电子在A A、B B 两点的两点的电势能分别为电势能分别为A A、B B，则，则 ()A AE EA A E EB B B BE EA A E EB BC CA A B B D DA A B B主题三、电场强度与电势主题三、电场强度与电势AD主题四、运用电场力做功与电势差之间关系主题四、运用电场力做功与电势差之间关系例题例题4 4将一正电荷从无穷远处移入电场中将一正电荷从无穷远处移入电场中M M 点，电势能点，电势能减少了减少了8.0108.0109 9 J J，若将另一等量的负电荷从无穷远处，若将另一等量的负电荷从无穷远处移入电场中的移入电场中的N N 点，电势能增加了点，电势能增加了9.8109.8109 9 J J，则下列，则下列判断正确的是判断正确的是 ()A AM M N N 0 0 B BN N M M 0 0 C CN N M M 0 0 D DM M N N 0 0C变式变式6 6一个带正电的质点，电量一个带正电的质点，电量q q2.0102.0109 9 C C，在静，在静电场中由电场中由a a 点移到点移到b b 点在这个过程中，除电场力外，其点在这个过程中，除电场力外，其他力做功他力做功6.0106.0105 5J J，质点动能增加了，质点动能增加了8.0108.0105 5J J，则，则a a、b b 两点的电势差两点的电势差a ab b为为 ()A A3 310104 4V V B B1 110104 4V V C C4 410104 4V V D D7 710104 4V V主题四、运用电场力做功与电势差之间关系主题四、运用电场力做功与电势差之间关系B主题五、理解关系式主题五、理解关系式UEd的物理意义的物理意义C1在静电场中，将一正电荷从A点移到B点，电场力做了负功，则()AB点的电场强度一定比A点大B电场线方向一定从B指向AC.B点的电势一定比A点高D该电荷的动能一定减小2a、b为电场中的两点，且a点电势高于b点，由此可知()A把负电荷从a点移到b点电场力做负功，电势能增加B把正电荷从a点移到b点电场力做负功，电势能增加C无论移动的是正电荷还是负电荷，电荷的电势能都要减少D以上说法都不对课外演练课外演练CA3a和b为电场中的两个点，如果把q2108C的负电荷从a点移动到b点，电场力对该电荷做了4107J的正功，则该电荷的电势能()A增加了4107JB增加了2107JC减少了4107J D减少了8107J4带电粒子在只受电场力作用的情形下，由静止开始运动，以下说法中正确的是()A粒子总是向电场强度小处运动B粒子总是向电势低处运动C粒子总是向电势能低处运动D粒子总是沿电场线方向运动课外演练课外演练CC5如图31所示，a、b、c三条虚线为电场中的等势面，等势面b的电势为零，且相邻两个等势面间的电势差相等，一个带正电的粒子在A时的动能为10 J，在电场力作用下从A运动到C速度为零不计重力，则系统总能量为()A10 J B5 J C5 J D0课外演练课外演练B6等量异种点电荷的连线和其中垂线如图32，现将一负检验电荷q先由a沿直线移到b(称为过程)，后由b点沿直线移到c点(称为过程)设检验电荷所受电场力为F，其电势能为P，则()A过程，电场力F减小B过程，电场力F减小C过程，电势能P不变D过程，电势能P增加课外演练课外演练C7.在以点电荷为球心、以r为半径的球面上各点相同的物理量是()A电场强度B同一电荷所受电场力C电势D同一电荷具有的电势能课外演练课外演练CD8如图33所示，一带电粒子沿与电场线垂直的方向从电场中央进入两平行金属板间的匀强电场，已知粒子的带电量为q，两板间的电势差为U，粒子重力不计，则粒子运动过程中()A若粒子从电场中射出，则粒子动能增加 了qUB若粒子从电场中射出，则电场力一定对粒子做了qU/2的功C若粒子打在极板上，则电场力一定对粒子做了qU/2的功D若粒子打在极板上，则粒子的动能一定增加了qU/2课外演练课外演练CD9如图34所示，在水平方向的匀强电场中，绝缘细线的一端固定在O点，另一端系一带正电的小球在竖直平面内做圆周运动，小球所受的电场力大小等于重力大小，比较a、b、c、d这四点，该小球()A在最高点a处动能较其他三点都小B在最低点c处重力势能最小C在水平直径右端b处机械能最大D在水平直径左端d处总能量最大课外演练课外演练BC课外演练课外演练10.如图35所示，曲线表示电场中关于x轴对称的等势面，在x轴上有a、b两点，则()Aa点的场强小于b点的场强B.a点的场强等于b点的场强C.a点的场强大于b点的场强D.a点的场强方向与x轴同向AD11如图36所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与正点电荷Q为圆心的某一圆周交于B、C两点质量为m，带电量为q的有孔小球从杆上A点无初速下滑，已知qQ，ABh，小球滑到B点时速度大小为，则()A小球在B、C两点处机械能相等B小球从B到C过程机械能守恒C小球由A到B的过程中电场力做功为DUAC 课外演练课外演练AC课外演练课外演练12.如图37所示，在绝缘水平面上，相距为L的A、B两点处分别固定着两个带电量相等的正电荷，a、b是AB连线上的两点，其中AaBbL/4，O为AB连线的中点，一质量为m带电量为q的小滑块(可以看作质点)以初动能E0从a点出发，沿直线AB向b点运动，其中小滑块第一次经过O点时的动能为初动能的n倍(n1)，到达b点时动能恰好为零，小滑块最终停在O点，求(1)小滑块与水平面间的动摩擦因数；(2)O、b两点间的电势差UOb；(3)小滑块运动的总路程课外演练课外演练课外演练课外演练