2022年高考物理知识点第一轮复习教案-第七章-静电场-第讲-电场的能的性质2.docx
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1、名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -第 2 讲 电场的能的性质考点一电势能电势1静电力做功 1 特点:静电力做功与路径无关,只与初、末位置有关;2 运算方法WqEd,只适用于匀强电场,其中 W ABqUAB,适用于任何电场;2电势能d 为沿电场方向的距离;1 定义:电荷在电场中具有的势能,数值上等于将电荷从该点移到零势能位置 时静电力所做的功;2 静电力做功与电势能变化的关系:静电力做的功等于电势能的削减量,即 WABEpAEpB E p;3 电势能的相对性:电势能是相对的,通常把电荷离场源电荷无限远处的电势 能规定为零,或把电荷在大地表面上的
2、电势能规定为零;3电势1 定义:摸索电荷在电场中某点具有的电势能 2 定义式: Ep q;Ep 与它的电荷量 q 的比值;3 矢标性:电势是标量, 有正负之分, 其正 负 表示该点电势比零电势高 低 ;4 相对性:电势具有相对性,同一点的电势因选取零电势点的不同而不同;4等势面1 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页,共 26 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -A、B在同一等势面上 1 定义:电场中电势相等的各点组成的面;2 特点 等势面肯定
3、与电场线垂直;在同一等势面上移动电荷时电场力不做功;电场线方向总是从电势高的等势面指向电势低的等势面;等差等势面越密的地方电场强度越大,反之越小; 思维诊断 1 电场力做功与重力做功相像,均与路径无关; 2 电场中电场强度为零的地方电势肯定为零; 3 沿电场线方向电势越来越低,电场强度越来越小; 4 电荷沿电场线的方向移动电势能逐步减小; 答案:1 2 3 4 题组训练 1. 电场力做功与电势能的关系 如下列图, 在真空中有两个带正电的点电荷,分别置于 M、N两点; M处正电荷的电荷量大于N处正电荷的电荷量, A、B 为 M、N连线的中垂线上的两点; 现将一负点电荷 q 由 A点沿中垂线移动到
4、 B点,在此过程中,以下说法正确选项 Aq 的电势能逐步减小Bq 的电势能逐步增大Cq 的电势能先增大后减小Dq 的电势能先减小后增大解析:负电荷从 A 到 B 的过程中,电场力始终做负功,电势能增大,所以A、C、D错误, B 正确;答案:B 2 电势与场强的关系 在静电场中,以下说法中正确选项2 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页,共 26 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -A电场强度到处为零的区域内,电势肯定也到处为零 B电场强度到处相
5、同的区域内,电势肯定也到处相同 C电场强度的方向总是跟等势面垂直 D电势降低的方向就是电场强度的方向解析:电场强度大小和电势高低没有直接关系,不能依据电场强度大小判定电势高低,也不能依据电势的高低判定电场强度的大小,故A、B 错误;电场强度的方向肯定跟等势面垂直,C正确;沿电场强度的方向电势降低得最快,但电势降低的方向不肯定是电场强度的方向,D错误;答案:C 3 等势面的懂得及应用 多项 某导体置于电场后四周的电场分布情形如图所示,图中虚线表示电场线,实线表示等势面,说法正确选项 AA点的电场强度小于 B点的电场强度BA点的电势高于 B点的电势A、B、C为电场中的三个点;以下C将负电荷从 A
6、点移到 B 点,电场力做正功 D将正电荷从 A 点移到 C点,电场力做功为零 答案:ABD 4 电场强度、 电势和电势能的判定 2022 海南单科7 多项 如下列图, 两电荷量分别为 QQ0和 Q的点电荷对称地放置在 x 轴上原点 O的两侧,a 点位于 x 轴上 O点与点电荷 Q之间,b 点位于 y 轴 O点上方;取无穷远处的电势为零;以下说法正确选项 Ab 点电势为零,电场强度也为零B正的摸索电荷在 a 点的电势能大于零,所受电场力方向向右3 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页,共 26 页 - - - - - - - - -
7、名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -C将正的摸索电荷从 O点移到 a 点,必需克服电场力做功D将同一正的摸索电荷先后从O、b 两点移到 a 点,后者电势能的变化较大解析:由于等量异种电荷在其连线的中垂线上的电场方向为平行于x 轴指向负电荷,所以电场方向与中垂线方向垂直,无穷远处,所以中垂线的电势为零,故故中垂线为等势线, 由于中垂线延长到 b 点的电势为零,但是电场强度不为零,A错误;等量异种电荷连线上,电场方向由正电荷指向负电荷,方向平行于 x 轴 向右,在中点 O处电势为零, O点左侧电势为正,右侧电势为负,又知道正电荷 在正电势处电势能为
8、正, 故 B 正确;O点的电势低于 a 点的电势, 电场力做负功,所以必需克服电场力做功,C正确; O点和 b 点的电势相等,所以先后从 O、b 两点移到 a 点,电场力做功相等,电势能变化相同,D错误;答案:BC 方法技巧 比较电势高低的方法 依据电场线方向:沿电场线方向电势越来越低;依据 UABAB;如 UAB0,就 AB,如 UAB0,就 A b c,A 错误;电场力与瞬时速度成锐角,故由 P运动到 Q电场力对质点做正功,质点的电势能减小,动能增加,B、C正确;等差等势面越密集,该区域电场强度越大,故 EPEQ,带电质点通过 P点时加速度较大, D正确;答案:BCD 3 由带电粒子的轨迹
9、判定电学量 2022 辽宁模拟 多项 如下列图,一带电粒子在匀强电场中从 A点抛出,运动到 B 点时速度方向竖直向下, 且在 B 点时粒子的速度为粒子在电场中运动的最小速度,已知电场方向和粒子运动轨迹在同一竖直平面内,与电场力相比可忽视不计,就 A电场方向肯定水平向右B电场中 A 点的电势肯定高于 B 点的电势C从 A 到 B 的过程中,粒子的电势能肯定增加粒子的重力和空气阻力D从 A 到 B 的过程中,粒子的电势能与动能之和肯定不变解析:粒子只受电场力,做抛体运动,类似重力场中的斜上抛运动,B 点为等效最高点,故电场力方向水平向右, 由于不知粒子的电性, 故无法判定电场方向,A项错误;无法判
10、定电场方向,所以不能确定A点和 B点的电势的高低,故B项错误;从 A 到 B 的过程中,电场力对粒子做负功,粒子的电势能增大,故 C项正确;从 A6 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页,共 26 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -到 B 的过程中,只有电场力做负功,动能减小,电势能增加,电势能和动能之和保持不变,故 D 项正确;答案:CD 方法技巧 带电粒子的运动轨迹与电场线 等势面 关系的应用考点三 电势差 匀强电场中电势差与电场强度的关
11、系1电势差1 定义:电荷在电场中,由一点 电荷量的比值;2 定义式: UABWAB q;A 移到另一点 B 时,电场力做功与移动电荷的3 电势差与电势的关系: UABAB,UAB UBA;4 影响因素: 电势差 UAB由电场本身的性质打算, 与移动的电荷 q 及电场力做的 功 WAB无关,与零电势点的选取无关;2匀强电场中电势差与电场强度的关系 1 电势差与电场强度的关系:匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场线方向的距离的乘积;即UEd,也可以写作 EU d;2 公式 UEd 的适用范畴:匀强电场;3 公式 UEd 的拓展在匀强电场中 UEd,即在沿电场线方向上, Ud;推论如下
12、:a如图甲, C点为线段 AB的中点,就有 C A 2 B;b如图乙, AB CD,且 ABCD,就 UABUCD;7 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页,共 26 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -在非匀强电场中 UEd 虽不能直接应用,但可以用作定性判定; 思维诊断 1 电势差是一个矢量,有正值和负值之分; 2 静电场中 A、B 两点的电势差是恒定的,所以有UABUBA; 3 电场线越密集的地方,等差等势面也越密集; 答案:1 2 3
13、题组训练 1 对电势差概念及公式的懂得 多项 关于电势差的运算公式,说法正确选项A电势差的公式 UABWAB q说明两点间的电势差 UAB与电场力做功 WAB成正比,与移动电荷的电荷量 q 成反比B把正电荷从 A 点移到 B 点电场力做正功,就有 UAB0 C电势差的公式 UABWAB q中, UAB与移动电荷的电荷量 q 无关D电场中 A、B 两点间的电势差 UAB等于把正电荷 q 从 A点移动到 B点时电场力所做的功解析:电场中两点间的电势差是一个定值,不会随电场力做的功 W AB和移动电荷的电荷量 q 的变化而变化, 故 A 错误,C正确;又由 UABW q知,电场力做正功,AB且 q
14、为正电荷,就电势差为正,B正确;电场中 A、B 两点间的电势差 UAB等于把单位正电荷从 A 点移动到 B 点时电场力所做的功, D错误;答案:BC 2 场强与电势差的关系 以下关于匀强电场中场强和电势差的关系,正确的说 法是 A任意两点之间的电势差,等于场强和这两点间距离的乘积 B在任何方向上,如两点间距离相等,就它们之间电势差就相等 C沿着电场线方向,任何相同距离上的电势降落必定相等 D电势降落的方向必定是电场强度的方向解析:匀强电场中电势差与场强的关系UEd中的 d 是两点沿电场线方向的距离,并不是两点间的距离,应选项 8 A 错误;两点间距离相等,两点沿电场线方向细心整理归纳 精选学习
15、资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页,共 26 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -的距离不肯定相等,应选项B错误;由 UEd,沿着电场线方向,任何相同距离上的电势降落必定相等, 应选项 C正确;电势降落最快的方向是电场强度的方向,应选项 D错误;答案:C 3 应用公式 EU d运算场强的大小 如下列图,在平面直角坐标系中,有方向平行于坐标平面的匀强电场, 其中坐标原点 O处的电势为 0 V,A 点处的电势为 6 V,B点处的电势为 3 V,就电场强度的大小为 A2
16、00 V/m B200 3 V/m C100 V/m D100 3 V/m 解析:由匀强电场的特点得 OA的中点 C的电势 C3 V, C B,即 B、C在同一等势面上, 由电场线与等势面的关系和几何关系知:如下列图,d1.5 cm;就 EU d1.5 10 32 V/m200 V/m,A正确;答案:A 4 公式 UEd的拓展应用 如图, a、b、c、d 是匀强电场中的四个点,它们正好是一个梯形的四个顶点;电场线与梯形所在的平面平行;ab 平行 cd,且 ab边长为 cd 边长的一半,已知a 点的电势是 3 V,b 点的电势是 5 V,c 点电势是7 V;由此可知, d 点的电势为 B2 V
17、A1 V C3 V D4 V 解析:在匀强电场中,沿任意平行方向的相等的长度上,电势降落相等,故9 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 9 页,共 26 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -abecde,可得, d 点的电势 d3 V,选项 C正确;答案:C 考点四 电场中的功能关系1电场中的功能关系1 如只有电场力做功电势能与动能之和保持不变;2 如只有电场力和重力做功 电势能、重力势能、动能之和保持不变;3 除重力之外,其他各力对物体做的功等于物
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- 2022 年高 物理 知识点 第一轮 复习 教案 第七 静电场 电场 性质
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