电势差电势电势能教案2.docx
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1、精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -第 2 讲 电势差电势电势能一、考情直播1考纲解读考纲内容才能要求考向定位可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1. 电势能2. 电势、电势差3. 匀强电场中电势差与电场强度的关系1. 懂得电场能的性质, 知道电场力做功的特点, 知道电场力做功与电势能的变化关系。2. 懂得电势差的定义式及其物理 意义, 懂得电势的物理意义,会比较电场中两点电势的高低,会求解电势差。3. 懂得匀强电场中电势差与电场近几年高考对电势高低的比较、电势能的大小比较、 电势差等内容考查的频率较高, 特殊是电场力做功的特点
2、以及电场力做功与电势能的变化之间的关系往往是命题的重点 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结考点一电势和电势差1.电势差强度的关系式EUd可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结( 1)定义:电荷q 在电场中由一点A 移动到另一点B 时,电场力所做的功WAB 与电荷量q 的比值 WAB/q ,叫做 A、B 两点间的电势差.(2)定义式:,电势差是,单位: V, 1V=1J/C.( 3)运算式: UAB=Ed,适用于电场, d 指.2.电势: 电场中某点的电势,等于该点与零电势间的电势差,在数值上等于单位正电荷由该点移到零电势点时电场力所做的功,令B=0,就 A=UAB=A
3、 B ,单位: V.特殊要留意电势是标量,电势的负号表示了,电势的大小与零势点的挑选,电势差与零势点的挑选. 特殊提示 :电势和电势差都是用来描述电场能的性质的物理量,电势差也是用比值来定义的物理量,其大小与电荷以及电场力做的功没有关系,取决于电场本身的性质,如是匀强电场,就UEd,其中d 是指沿场强方向上的距离. 对于电势,选参考点的电势为零后,就某点的电势就可以表示为该点到参考点的电势差了,电势是相对的,是标量,电势差是肯定的. 仍要留意总结物理量的“”“”的含义,在矢量中,“”表示方向,在标量中一是表示物理量的性质,如正功、负功,正电、负电. 二是表示大小,如电势的3v, 5v, 3v5
4、v.请同学们务必留意. 例 1 如图 a)所示, AB 是某电场中的一条电场线如有一电子以某一初速度并且仅在电场力的作用下, 沿 AB 由点 A 运动到点B,其速度图象如图b 所示 以下关于A、B 两点的电势和电场强度E 大小的判定正确选项()A. E AE BB. EAEBC.ABD.AB解析 从 v-t 图易知电子做加速度逐步减小的变减速运动,故电子所受电场力与运动方向相反,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结场强的方向由A 指向 B,由于沿着电场线的方向电势降低,故AB ,又加速度逐步减小,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结故 E AE B可编辑资料 - - -
5、 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页,共 16 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - - 答 案 AC 方法小结 要比较电场中两点电势的高低,关键在于判定电场线的方向.考点二电场力中的功能关系1电势能:电荷在电场中所具有的能叫电势能.单位:焦耳(J)2电场力的功与电势能变化的关系:,电场力做正功,电势能。电场力做负功,电势能.3特点:电势能是电荷与所在电场共有的,且具有,通常取无穷远处或大的为电势能的零点 .4.
6、当只有电场力做功时,电荷的和守恒,当只有电场力和重力做功时,和守恒 . 特殊提示 :电场力做功与路径无关,和重力做功具有相同的性质. 电场力做功与电势能的变化关系与重力做功和重力势能变化关系相同,可用类比的方法加以记忆、懂得和运用. 例 2 2007 海南)如图9-37-5所示,固定在Q 点的正点电荷的电场可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结中有 M 、 N 两点,已知MQNQ ,以下表达正确选项()图 9 375可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 . 如把一正的点电荷从M 点沿直线移到N 点,就电场力对该电荷做功,电势能削减 . 如把一正的点电荷从M点沿直线移到N点
7、,就电场力对该电荷做功,电势能增加 . 如把一负的点电荷从M点沿直线移到N点,就电场力对该电荷做功,电势能削减 . 如把一负的点电荷从M 点沿直线移到N 点,再从N 点沿不同路径移回到M 点。就该电荷克服电场力做的功等于电场力对该电荷所做的功,电势能不变解析 把正电荷从M 点移到 N 点,电场力做正功,依据WE ,可知电势能减小,把负电荷从 M点移到 N点,电场力做负功,电势能增加,负电荷从M点移到 N 点电场力做负功,从N点移到 M点,电场力做正功,两者大小相等,总功为零,电势能不变. 答案 AD 方法技巧 此题考查电场力做功与电势能变化之间的关系,电场力做功与电势能变化之间的关系为 WE
8、,可类比重力做功的特点.考点三等势面和电场线 特殊提示 :等势面和电场线到处垂直,且从高等势面指向低等势面,故已知等势面的分布,可以画出电场线的分布,反过来,已知电场线的分布,也可以画出等势面的分布,等差等势 面分布越密,场强越大,在等势面上移动电荷,电场力不做功.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 例 3 如下列图, 平行直线AA 、 BB、CC、DD、EE,分别表示电势为-4 V、可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结-2 V、 0、2 V、4 V 的等势线,如AB=BC=CD= DE= 2 cm,且与直线MN 成 300 角,就()可编辑资料 - - - 欢迎下载
9、精品名师归纳总结A该电场是匀强电场,场强方向垂直于AA ,且左斜下可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结B该电场是匀强电场,场强大小E=2 V/mC该电场是匀强电场,距C 点距离为2 cm 的全部点中,最高电势为4V,最低电势为 -4VD该电场可能不是匀强电场,E=U/d 不适用 解析 因等差等势线是平行线,故该电场是匀强电场,场强和等势线垂直,且由可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结高等势线指向低等势线,故AD 错误, EU ABAB sin 3021022 sin 30200V / m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品
10、名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页,共 16 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结故 B 错, 以 C 点为圆心, 以 2cm 为半径做圆, 又几何学问可知圆将与故 C 正确 .答案 CAA 、 EE等势线相切,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 方法技巧 此题考查电场线和等势面的关系,电场线和等势面到处垂直,且由高等势面指向低等势面,故已知等势面能绘出电场线的
11、分布,已知电场线能画出等势面的分布. 高考重点热点题型探究热点 1 电势高低的判定【真题 1】( 2021年江苏卷)如下列图,实线为电场线,虚线为等势线,且AB=BC,电场中的A、 B、C三点的场强分别为EA、EB、EC,电势分别为A 、B 、C , AB、 BC间的电势差分别为UAB、UBC,就以下关系中正确的有A. A B CB.EC EB EAC.U AB UBCD.U AB UBC【解析】 A、B、C 三点处在一根电场线上,沿着电场线的方向电势降落,故A BC , A 正确。由电场线的密集程度可看出电场强度大小关系为EC EB EA,B 对。电场线密集的的方电 势降落较快,故UBC U
12、AB, C对 D 错.【答案】 ABC名师指引 考查静电场中的电场线、等势面的分布学问和规律.此类问题要在平常留意对电场线与场强、等势面与场强和电场线的关系的把握,娴熟懂得常见电场线和等势面的分布规律.【真题 2】( 2021 年海南卷) 匀强电场中有a、b、c 三点 在以它们为顶点的三角形中, a 30、 c90电场方向与三角形所在平面平行已知 a、b 和 c 点的电势分别为23 V、可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结23 V 和 2 V该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为()A 23 V、 23 VB 0 V、4 Vab30c可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结
13、4343C 2 V、 2D 0 V、3 V33【解析】如图,依据匀强电场的电场线与等势面是平行等间距排列,M且电场线与等势面到处垂直,沿着电场线方向电势匀称降落,取abb的中点 O,即为三角形的外接圆的圆心,且该点电势为2V,故 Oc 为O等势面,MN 为电场线,方向为 MN 方向,UOP= UOa=3V,UON : UOP=2:3,acP故 UON =2V,N 点电势为零,为最小电势点,同理M 点电势为4V,为最N大电势点 .【答案】 B名师指引 此题考查电场线和等势面的关系,关键在于依据电势的分布情形画出电场线.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - -
14、 - - - - - - -第 3 页,共 16 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -新题导练:1-1.( 2021 年佛山二模)右图是云层间闪电的模拟图,图中P、 Q 是位于南、北方向带异种 电荷的两块阴雨云,在放电的过程中,在两块云的尖端之间形成了一个放电通道.气象观测小组的同学发觉位于通道正下方的小磁针N 极转向东(背离读者) , S 极转向西,就P、Q两云块放电前()可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结A. 云块 P 带正电B. 云块 Q 带正电C
15、. P、Q 两云块间存在电势差D. P 尖端的电势高于Q 尖端的电势北 PQ 南NS可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1-2.2021年茂名一模 如图甲是某一电场中的一条电场线,a、b 两点是该电场线上的两点. 一负电荷只受电场力作用,沿电场线由a 运动到 b. 在该过程中,电荷的速度时间图象如图 乙所示,比较a、b 两点场强 E 的大小和电势的高低,以下说法正确选项()可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结A.Ea=EbB.EaEBC. a bD. a bVab甲Ot可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结热点 2 电场力做功与电势能变化之间的关系乙 9C 的
16、电荷,从电场【真题3】(2021 年上海卷)如下列图,把电量为5 10中的 A 点移到 B 点,其电势能(选填“增大”、“减小”或“不变” )。如A 点的电势UA 15V,B 点的电势 UB 10V,就此过程中电场力做的功为 J.【解析】将电荷从从电场中的A 点移到B 点,电场力做负功,其电势能增加。由电势差公式可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结UAB =Wq, W = qUAB = 5 10 9 15 10J= 2.5 10 8J .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结8【答案】增大,2.5 10名师指引 此题考查电场力做功和电势能变化之间的关系,属于基础题.【真题
17、 4】( 2021 年山东卷)如下列图,在y 轴上关于O 点对称的A 、B 两点有等量同种点 电荷 Q,在 x 轴上 C 点有点电荷 -Q ,且 CO=OD ,ADO 二 60 .以下判定正确选项()A O 点电场强度为零B D 点电场强度为零C如将点电荷q 从 O 移向 C ,电势能增大D如将点电荷一q 从 O 移向 C 电势能增大可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解析 电场是矢量,叠加遵循平行四边行定就,由EkQ和几r 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结何关系可以得出,A 错 B 对.在 OC 之间,合场强的方向向左,把负电荷从移动到C,电场力做负功,电势能增
18、加,C 错 D 对.答案 BD可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页,共 16 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -名师指引 此题易混淆正电荷和负电荷在电场中的受力情形和电场力做功情形.另外要特殊留意场强是矢量,应遵循平行四边形定就.新题导练2-1.2021 年深圳一模 如图为一匀强电场,某带电粒子从A 点运动到B 点在这一运动过程中克服重力做的功为2.0J,电场力做的功为1.5J就以下说法
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