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1、靜電場靜電場第 七 章第第2講電場能的性質(zhì)講電場能的性質(zhì)1 1知 識 梳 理 自 測知 識 梳 理 自 測2 2核 心 考 點 突 破核 心 考 點 突 破3 3階段培優(yōu)微專題階段培優(yōu)微專題4 42 2 年 高 考 模 擬年 高 考 模 擬知識梳理自測知識梳理自測 1電勢能 (1)電場力做功的特點： 電場力做功與_無關(guān)，只與_有關(guān)。 (2)電勢能 定義：電荷在_中具有的勢能，數(shù)值上等于將電荷從該點移到_位置時電場力所做的功。 電場力做功與電勢能變化的關(guān)系：電場力做的功等于_，即WABEpAEpBEp。知識點1 電勢能電勢 路徑路徑初、末位置初、末位置電場電場零勢能零勢能電勢能的減少量電勢能的減

2、少量 2電勢 (1)定義：試探電荷在電場中某點具有的_與它的_的比值。 (2)定義式：_。 (3)矢標(biāo)性：電勢是_，有正、負之分，其正(負)表示該點電勢比_高(低)。 (4)相對性：電勢具有_，同一點的電勢因選取_的不同而不同。電勢能電勢能Ep 電荷量電荷量q 標(biāo)量標(biāo)量零電勢零電勢相對性相對性零電勢點零電勢點 3等勢面 (1)定義：電場中_的各點組成的面。 (2)四個特點 等勢面一定與_垂直。 在_上移動電荷時電場力不做功。 電場線方向總是從_的等勢面指向_的等勢面。 等差等勢面越密的地方電場強度_，反之_。電勢相等電勢相等電場線電場線同一等勢面同一等勢面電勢高電勢高電勢低電勢低越大越大越小越

3、小 1定義：電荷在電場中，由一點A移到另一點B時，_與移動電荷的_的比值。 2定義式：UAB_。 3電勢差與電勢的關(guān)系：UAB_，UABUBA。知識點2 電勢差 電場力做功電場力做功電荷量電荷量知識點3 勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系 電場線電場線 思考：電勢和電勢差與檢驗電荷有關(guān)嗎？電場中各點的電勢與零電勢點的選取有關(guān)，電勢差與零電勢點的選取有關(guān)嗎？電勢降低的方向一定是沿電場線方向嗎？ 答案：無關(guān)；無關(guān)；不是。 思維診斷： (1)電場中電場強度為零的地方電勢一定為零。() (2)等勢面是客觀存在的，電場線與等勢面一定垂直。() (3)電場力做功與路徑無關(guān)。() (4)帶電粒子一定從電勢能大

4、的地方向電勢能小的地方移動。() (5)由于靜電力做功跟移動電荷的路徑無關(guān)，所以電勢差也跟移動電荷的路徑無關(guān)，只跟這兩點的位置有關(guān)。() D B 解析將負電荷由電勢低的地方移到電勢高的地方，電勢能一定減少，A錯誤；無論是正電荷還是負電荷，從電場中某點移到無窮遠處時，靜電力做的正功越多，電荷在該點的電勢能越大，B正確；在同一個等勢面上的各點，場強的大小不一定是相等的，例如等量異種電荷連線的中垂線上各點，C錯誤；沿電場強度的方向電勢一定下降，但是電勢降低的方向不一定是電場強度的方向，D錯誤。AD 解析在勻強電場中，由UEd可知，任意兩段平行長度相等的線段兩端的電勢差相等，所以ABDC6V，B、C正

5、確。BC 核心考點突破核心考點突破 1電勢高低的判斷電勢差、電勢、電勢能的理解與應(yīng)用 考點一 2電勢能大小的判斷判斷角度判斷方法做功判斷法電場力做正功，電勢能減?。浑妶隽ψ鲐摴?，電勢能增大電荷電勢法正電荷在電勢高的地方電勢能大，負電荷在電勢低的地方電勢能大公式法由Epq將q、的大小、正負號一起代入公式，Ep的正值越大，電勢能越大；Ep的負值越小，電勢能越大在電場中，若只有電場力做功，電荷的動能和電勢能相互轉(zhuǎn)化，動能增大，電勢能減小，反之，動能減小，電勢能增大例 1D A在MN連線的中垂線上，O點電勢最高 B正電荷q從b點沿直線移到d點的過程中，受到的電場力先減小后增大 C正電荷q在c點的電勢能

6、大于在a點的電勢能 D正電荷q在c點的電勢能小于在a點的電勢能 解析在MN連線的中垂線上各點的電勢相等，A錯誤；在兩電荷連線的中垂線上，O點的場強最大，正電荷q從b點移到d點的過程中，受到的電場力先增大后減小，B錯誤；因a點的電勢高于c點的電勢，故正電荷q在c點的電勢能小于在a點的電勢能，D正確，C錯誤。類題演練類題演練 1 D 解析根據(jù)電場強度的疊加可知，D點的電場強度為零，D點左側(cè)，電場強度方向向左，則電場線方向向左，指向無窮遠處，沿電場線方向電勢逐漸降低，所以D點電勢大于零，A錯誤；由于a、b兩點電荷在E點產(chǎn)生的電場強度等大反向，所以E點的電場強度等于點電荷c產(chǎn)生的電場強度，方向向左，而

7、F點的電場強度是點電荷a、b與c產(chǎn)生的電場強度的疊加，所以EFEE，B錯誤；由對稱性可知，E、G、H三點的電勢相同，電場強度大小相等，方向不同，C錯誤；c處的點電荷處于a、b兩點電荷的電場中，EF連線上點電荷a、b產(chǎn)生的合場強方向由E指向F，所以c處的正點電荷釋放后，向右運動，電場力做正功，電勢能逐漸減小，D正確。電勢差與電場強度的關(guān)系 考點二例 2A 解題導(dǎo)思：由各點電勢值，如何求電場強度？類題演練類題演練 2 C 1求電場力做功的幾種方法 (1)由公式WFlcos計算，此公式只適用于勻強電場，可變形為WEqlcos。 (2)由WABqUAB計算，此公式適用于任何電場。 (3)由電勢能的變化

8、計算：WABEpAEpB。 (4)由動能定理計算：W電場力W其他力Ek。電場中的功能關(guān)系考點三 2電場中的功能關(guān)系 (1)若只有電場力做功，電勢能與動能之和保持不變。 (2)若只有電場力和重力做功，電勢能、重力勢能、動能之和保持不變。 (3)除重力、彈簧彈力之外，其他各力對物體做的功等于物體機械能的變化。 (4)所有外力對物體所做的功等于物體動能的變化。例 3BD 解題導(dǎo)思：(1)描述小球的運動過程，標(biāo)出各段過程的位移大小和速度大小。 (2)第二個t秒內(nèi)小球的加速度是否變化？ (3)第一個t秒內(nèi)的位移和第二個t秒內(nèi)的位移有何關(guān)系？ 答案：(1)從A點自由下落h1到達B點所用時間為t，末速度為v

9、1；加上電場后向下運動h2速度為零，然后向上加速至A點，速度為v2，這兩個過程用的總時間為t。 (2)由于重力和向上的電場力大小、方向均不變，故此過程小球的加速度恒定不變。 (3)大小相等，方向相反。 答案：(1)1.65N(2)0.85m類題演練類題演練 3 階段培優(yōu)微專題階段培優(yōu)微專題 靜電場中的四類圖象 1vt圖象：根據(jù)vt圖象的速度變化、斜率變化(即加速度大小的變化)，確定電荷所受電場力的方向與電場力的大小變化情況，進而確定電場強度的方向、電勢的高低及電勢能的變化。 2x圖象：(1)電場強度的大小等于x圖線的斜率大小，電場強度為零處，x圖線存在極值，其切線的斜率為零。(2)在x圖象中可

10、以直接判斷各點電勢的大小，并可根據(jù)電勢大小關(guān)系確定電場強度的方向。(3)在x圖象中分析電荷移動時電勢能的變化，可用WABqUAB，進而分析WAB的正負，然后作出判斷。 3Ex圖象：(1)反映了電場強度隨位移變化的規(guī)律。(2)E0表示場強沿x軸正方向；E0表示場強沿x軸負方向。(3)圖線與x軸圍成的“面積”表示電勢差，“面積”大小表示電勢差大小，兩點的電勢高低根據(jù)電場方向判定。 4EPx圖象：(1)描述電勢能隨位移變化的規(guī)律。(2)根據(jù)電勢能的變化可以判斷電場力做功的正負。(3)根據(jù)WEPFx，圖象EPx的斜率為電場力。 例 4ABD 類題演練類題演練 4AC 解析x0到x2mm、x10mm到x

11、12mm是電場強度大小為E1、方向沿x軸負方向的勻強電場，x2mm到x10mm是電場強度大小為E2、方向沿x軸正方向的勻強電場。帶電粒子所受的電場力的方向與場強方向相反，粒子先加速再減速，此后又加速運動，A正確；P點與Q點的場強大小不相等，所以粒子的加速度大小不相等，B錯誤；P點與Q點的電勢相同，粒子從P點到Q點，電場力對粒子做功為零，故粒子經(jīng)過P點和Q點時動能相等，C正確；粒子經(jīng)過P點與Q點時，電場力大小不同，速率相同，做功的功率不相等，D錯誤。類題演練類題演練 5AB 解析由對稱性可得電子在A、B兩點的電勢能相等，故A正確；電子在A、B兩點受到的電場力大小相等，方向相反，故加速度大小相等，方向相反，故B正確；由于電場力方向與x軸平行，故速度與合力始終共線，故電子一定做直線運動，C錯誤；沿著電場線方向電勢逐漸降低，從O到無窮遠為電場線方向，電勢降低，故O點電勢不為零，D錯誤。類題演練類題演練 6BC 解析EPx圖線的斜率表示電場力的大小，所以M點的電場強度不為零，N點的電場強度為零，N點左側(cè)，電場強度向右，N點右側(cè)，電場強度向左，N點的電勢最低，A錯誤；因為電荷在M點的電勢能為零，所以M點的電勢為零，B正確；N點的電場強度為零，所以Q1、Q2為不等量的異種電荷，且Q1的電荷量較大，根據(jù)電場強度的方向可知，Q1帶負電，Q2帶正電，C正確，D錯誤。