导学教程高考物理总复习 第六章 静电场 第二节 电场能的性质课件 新人教.ppt
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1、第二节电场能的性质第二节电场能的性质2021/8/8 星期日1课前预习课前预习基础落实基础落实主干回顾路径路径初末位置初末位置匀匀强强零零电势电势能能零零电势电势电势电势相等相等WAB/qABEd2021/8/8 星期日21判断下列判断下列说说法的正法的正误误。(1)电电场场力力做做功功与与重重力力做做功功相相似似，均均与与路路径径无无关关。()(2)电势电势差是一个矢量，有正差是一个矢量，有正值值和和负值负值之分。之分。()(3)静静电电场场中中A、B两两点点的的电电势势差差是是恒恒定定的的，所所以以UABUBA。()自我检测2021/8/8 星期日3(4)沿沿电电场场线线方方向向电电势势越
2、越来来越越低低，电电场场强强度度越越来来越小。越小。()(5)电电场场力力与与速速度度方方向向夹夹角角小小于于90时时，电电场场力力做做正功。正功。()(6)某某等等势势面面上上各各点点的的场场强强方方向向均均与与此此处处等等势势面面垂直。垂直。()2021/8/8 星期日42(2016徐徐州州检检测测)如如图图621所所示示，在在M、N处处固固定定着着两两个个等等量量异异种种点点电电荷荷，在在它它们们的的连连线线上上有有A、B两点，已知两点，已知MAABBN。下列。下列说说法正确的是法正确的是图图6212021/8/8 星期日5AA、B两点两点场场强强相同相同BA、B两点两点电势电势相等相等
3、C将一正将一正电电荷从荷从A点移到点移到B点，点，电场电场力做力做负负功功D负电负电荷在荷在A点的点的电势电势能大于在能大于在B点的点的电势电势能能2021/8/8 星期日6解解析析根根据据等等量量异异种种点点电电荷荷电电场场的的特特点点，A、B两两点点场场强强相相同同，A、B两两点点电电势势不不相相等等，选选项项A正正确确、B错错误误；将将一一正正电电荷荷从从A点点移移到到B点点，电电场场力力做做正正功功，选选项项C错错误误；负负电电荷荷在在A点点的的电电势势能能小小于于在在B点点的的电电势势能，选项能，选项D错误。错误。答案答案A2021/8/8 星期日73(多多选选)如如图图622所所示
4、示，虚虚线线a、b、c表表示示电电场场中中的的三三个个等等势势面面与与纸纸平平面面的的交交线线，且且相相邻邻等等势势面面之之间间的的电电势势差差相相等等。实实线线为为一一带带正正电电荷荷粒粒子子仅仅在在电电场场力力作作用用下下通通过过该该区区域域时时的的运运动动轨轨迹迹，M、N是是这这条条轨轨迹上的两点，迹上的两点，则则下列下列说说法中正确的是法中正确的是2021/8/8 星期日8图图6222021/8/8 星期日9A三个等三个等势势面中，面中，a的的电势电势最高最高B对对于于M、N两两点点，带带电电粒粒子子通通过过M点点时时电电势势能能较较大大C对对于于M、N两两点点，带带电电粒粒子子通通过
5、过M点点时时动动能能较较大大D带电带电粒子由粒子由M运运动动到到N时时，加速度增大，加速度增大答案答案CD2021/8/8 星期日104如如图图623所所示示是是某某电电场场中中的的一一组组等等势势面面，若若A、B、C、D相相邻邻两两点点间间距距离离均均为为2 cm，A和和P点点间间的的距距离离为为1.5 cm，则则该该电电场场的的场场强强E和和P点点的的电电势势P分分别为别为图图6232021/8/8 星期日11答案答案B2021/8/8 星期日12课堂互动课堂互动考点突破考点突破考点一电势高低及电势能大小的比较考点一电势高低及电势能大小的比较1电势高低的判断电势高低的判断2021/8/8
6、星期日13依据依据场场源源电电荷的正荷的正负负取无取无穷远处电势为穷远处电势为零，正零，正电电荷周荷周围电势为围电势为正正值值，负电负电荷周荷周围电势围电势为负值为负值；靠近正；靠近正电电荷荷处电势处电势高，高，靠近靠近负电负电荷荷处电势处电势低低依据依据电势电势能能的大小的大小正正电电荷在荷在电势较电势较高高处电势处电势能大，能大，负电负电荷在荷在电势较电势较低低处电势处电势能大能大2021/8/8 星期日142.电势能大小的判断电势能大小的判断判断角度判断角度判断方法判断方法做功判断法做功判断法电场电场力做正功，力做正功，电势电势能减小；能减小；电场电场力做力做负负功，功，电势电势能能增加
7、增加电电荷荷电势电势法法正正电电荷在荷在电势电势高的地方高的地方电势电势能大，能大，负电负电荷在荷在电势电势低的低的地方地方电势电势能大能大公式法公式法由由Epqp将将q、p的大小、正的大小、正负负号一起代入公式，号一起代入公式，Ep的正的正值值越大，越大，电势电势能越大；能越大；Ep的的负值负值越小，越小，电势电势能越能越大大能量守恒法能量守恒法在在电场电场中，若只有中，若只有电场电场力做功力做功时时，电电荷的荷的动动能和能和电势电势能相互能相互转转化，化，动动能增加，能增加，电势电势能减小，反之，能减小，反之，电势电势能能增加增加2021/8/8 星期日15考向考向1由由电场电场判断判断电
8、势电势高低高低例例1(多多选选)(2015江江苏苏单单科科)两两个个相相同同的的负负电电荷荷和和一一个个正正电电荷荷附附近近的的电电场场线线分分布布如如图图624所所示示。c是是两两负负电电荷荷连连线线的的中中点点，d点点在在正正电电荷荷的的正正上上方方，c、d到正到正电电荷的距离相等，荷的距离相等，则则2021/8/8 星期日16图图624Aa点的点的电场电场强强度比度比b点的大点的大Ba点的点的电势电势比比b点的高点的高Cc点的点的电场电场强强度比度比d点的大点的大Dc点的点的电势电势比比d点的低点的低2021/8/8 星期日17 答案答案ACD2021/8/8 星期日18考向考向2电场电
9、场力做功和力做功和电势电势能的能的变变化化例例2(多多选选)(2015四川理综四川理综)如如图图625所示，所示，半半圆圆槽光滑、槽光滑、绝缘绝缘、固定，、固定，圆圆心是心是O，最低点是，最低点是P，直径直径MN水平。水平。a、b是两个完全相同的是两个完全相同的带带正正电电小球小球(视视为为点点电电荷荷)，b固定在固定在M点，点，a从从N点静止点静止释释放，沿半放，沿半圆圆槽运槽运动经过动经过P点到达某点点到达某点Q(图图中未画出中未画出)时时速度速度为为零。零。则则小球小球a2021/8/8 星期日19图图6252021/8/8 星期日20A从从N到到Q的的过过程程中中，重重力力与与库库仑仑
10、力力的的合合力力先先增大后减小增大后减小B从从N到到P的的过过程中，速率先增大后减小程中，速率先增大后减小C从从N到到Q的的过过程中，程中，电势电势能一直增加能一直增加D从从P到到Q的的过过程程中中，动动能能减减少少量量小小于于电电势势能能增增加量加量2021/8/8 星期日21 解解析析小小球球a从从N到到Q的的过过程程中中，重重力力不不变变，库库仑仑力力F逐逐渐渐增增大大，库库仑仑力力F与与重重力力的的夹夹角角逐逐渐渐变变小小，因因此此，F与与mg的的合合力力逐逐渐渐变变大大，A错错误误。从从N到到P的的过过程程中中，重重力力沿沿速速度度方方向向的的分分力力等等于于F沿沿速速度度反反方方向
11、向的的分分力力时时，速速率率最最大大，B正正确确；从从N到到Q，F一一直直做做负负功功，电电势势能能一一直直增增加加，C正正确确；从从P到到Q，根根据据能能量量守守恒恒知知电电势势能能的的增增加加量量和和重重力力势势能能的的增增加加量量之之和和等等于于动动能能的的减减少少量量，所所以以电电势势能能的的增增加加量量小小于于动动能能的的减减少少量量，D错误。错误。答案答案BC2021/8/8 星期日22考点二匀强电场中场强和电势差的关系考点二匀强电场中场强和电势差的关系1匀强电场中电势差与电场强度的关系匀强电场中电势差与电场强度的关系(1)UABEd，d为为A、B两点沿两点沿电场电场方向的距离。方
12、向的距离。(2)沿沿电场电场强强度方向度方向电势电势降落得最快。降落得最快。(3)在在同同一一直直线线上上或或相相互互平平行行的的两两条条直直线线上上距距离离相等的两点相等的两点间电势间电势差相等。差相等。2021/8/8 星期日232021/8/8 星期日242021/8/8 星期日25考向考向1非匀非匀强强电场电场中定性判中定性判问题问题例例3(多多选选)下下列列关关于于电电势势差差的的说说法法中中正正确确的的是是图图6262021/8/8 星期日26A在在图图中，若中，若ABBC，则则UABUBCB在在图图中，若中，若ABBC，则则UABUBCC在在图图中，若中，若ABBC，则则UABU
13、BC，即即A对对，B、C错错。等等势势面面与与电电场场线线始始终相互垂直，故终相互垂直，故D对。对。答案答案AD2021/8/8 星期日282021/8/8 星期日29 审题探究审题探究电场线与等势线垂直；电场线与等势线垂直；线段线段ab的中点电势为的中点电势为2 V，与，与c等势；等势；画画出出三三角角形形的的外外接接圆圆，确确定定电电势势最最高高和和电电势势最最低的点。低的点。2021/8/8 星期日30 解析解析如图，圆心如图，圆心O是是ab的中点，所以圆心的中点，所以圆心O点点的电势为的电势为2 V，所以，所以Oc是等势线，则电场线如图中是等势线，则电场线如图中MN所示，方向由所示，方
14、向由M指向指向N。沿电场线方向电势均匀降低，。沿电场线方向电势均匀降低，过圆心的电势为过圆心的电势为2 V，则圆周上电势最低为，则圆周上电势最低为N，最高为，最高为4 V，选，选B。答案答案B2021/8/8 星期日31规规律律总结总结(1)在在匀匀强强电电场场中中，电电势势沿沿直直线线是是均均匀匀变变化化的的，即直线上距离相等的线段两端的电势差值相等。即直线上距离相等的线段两端的电势差值相等。(2)等等分分线线段段找找等等势势点点法法：将将电电势势最最高高点点和和电电势势最最低低点点连连接接后后根根据据需需要要平平分分成成若若干干段段，必必能能找找到到第第三三点点电电势势的的等等势势点点，它
15、它们们的的连连线线即即等等势势面面(或或等等势势线线)，与其垂直的线即为电场线。与其垂直的线即为电场线。2021/8/8 星期日32考点三电场中的功能关系的应用考点三电场中的功能关系的应用1电场力做功的计算方法电场力做功的计算方法2021/8/8 星期日33 2电场中的功能关系电场中的功能关系(1)如如果果只只有有电电场场力力做做功功，则则动动能能和和电电势势能能之之间间相互相互转转化，化，动动能能(Ek)和和电势电势能能(Ep)的的总总和守恒，即：和守恒，即：EpEk。电场电场力做正功，力做正功，电势电势能减少，能减少，动动能增加。能增加。电场电场力做力做负负功，功，电势电势能增加，能增加，
16、动动能减少。能减少。2021/8/8 星期日34(2)(2)除除电电场场力力之之外外其其他他力力做做正正功功，动动能能和和电电势势能能之之和和变变大大；除除电电场场力力之之外外其其他他力力做做负负功功，动动能能和和电电势势能之和能之和变变小。小。(3)如如果果只只有有电电场场力力和和重重力力做做功功，则则电电势势能能和和机机械能之和保持不械能之和保持不变变。2021/8/8 星期日35考向考向1电场电场中功能关系的定性分析中功能关系的定性分析 例例5(多多选选)(2015海海南南单单科科)如如图图628所所示示，两两电电荷荷量量分分别别为为Q(Q0)和和Q的的点点电电荷荷对对称称地地放放置置在
17、在x轴轴上上原原点点O的的两两侧侧，a点点位位于于x轴轴上上O点点与与点点电电荷荷Q之之间间，b点点位位于于y轴轴O点点上上方方。取取无无穷穷远远处处的的电电势势为为零零。下列下列说说法正确的是法正确的是2021/8/8 星期日36图图6282021/8/8 星期日37Ab点点电势为电势为零，零，电场电场强强度也度也为为零零B正正的的试试探探电电荷荷在在a点点的的电电势势能能大大于于零零，所所受受电场电场力方向向右力方向向右C将将正正的的试试探探电电荷荷从从O点点移移到到a点点，必必须须克克服服电电场场力做功力做功D将将同同一一正正的的试试探探电电荷荷先先后后从从O、b两两点点移移到到a点，后
18、者点，后者电势电势能的能的变变化化较较大大2021/8/8 星期日38 解解析析由由两两等等量量异异种种点点电电荷荷的的电电场场线线分分布布知知：过过Q和和Q连连线线的的垂垂直直平平分分线线Ob的的等等势势面面为为零零势势能能面面，因因此此将将同同一一正正的的试试探探电电荷荷先先后后从从O、b两两点点移移到到a点点做做的的功功相相同同，因因此此正正试试探探电电荷荷电电势势能能的的变变化化相相同同，D错错。点点b在在零零势势能能面面上上，b点点电电势势为为零零，由由场场强强的的合合成成法法则则知知，b点点的的场场强强不不为为零零，方方向向平平行行x轴轴向向右右，A错错。在在a点点放放一一正正的的
19、试试探探电电荷荷，所所受受的的电电场场力力方方向向向向右右，当当沿沿x轴轴正正方方向向移移动动时时，电电场场力力做做正正功功电电势势能能减减少少，在在O点点减减为为零零，过过了了O点点电电势势能能为为负负值值，所所以以正正的的试试探探电电荷荷在在a点点电电势势能能大大于于零零，反反之之若若从从O点点移移到到a点点，电电场场力力与与运运动动方方向向相相反反，因因此此电电场场力力做做负负功功即即克克服服电电场场力做功，力做功，B、C正确。正确。答案答案BC2021/8/8 星期日39规规律律总结总结处理电场中能量问题的四点注意处理电场中能量问题的四点注意应应用用动动能能定定理理解解决决问问题题需需
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