2014年《步步高》高三物理一轮复习第六章第2讲电场的能的性质(人教版).ppt

高考高分技巧随堂基础演练 第2讲 电场的能的性质 高考高分技巧随堂基础演练 (单选单选 )在电场电场 中，下列说说法正确的是 ( ) A某点的电场电场 强度大，该该点的电势电势 一定高 B某点的电势电势 高，试试探电电荷在该该点的电势电势 能一定大 C某点的场场强为为零，试试探电电荷在该该点的电势电势 能一定为为 零 D某点的电势为电势为 零，试试探电电荷在该该点的电势电势 能一定为为 零 电势能、电势 等势面 (考纲要求) 【思维驱动】 高考高分技巧随堂基础演练 解析 电势虽电势虽 然由电场电场 本身决定，但它的大小与场场强无 因果关系，A错错；电势电势 高低由电场电场 决定，而电势电势 能的大 小由电场电场 和电电荷共同决定，负电负电 荷在电势较电势较 高处处的电势电势 能较较小，故B错错；场场强为为零的点，电势电势 和电势电势 能都不一 定为为零，故C错错；由电势电势 的定义义式可知，电势为电势为 零和电电 势势能为为零是同一个点，D正确 答案 D 高考高分技巧随堂基础演练 (1)电场力做功 特点：电场电场 力做功与_无关，只与_有关 计算方法 aWqEd，只适用于匀强电场电场 ，其中d为为沿_的 距离 bWABqUAB，适用于_ (2)电势能 定义：电电荷在_中具有的势势能，数值值上等于将电电荷从 该该点移到_位置时电场时电场 力所做的功 【知识存盘】 1电势能 路径初、末位置 电场电场 方向 任何电场电场 电场电场 零势势能 高考高分技巧随堂基础演练 电场力做功与电势能变化的关系：电场电场 力做的功等于 _ ，即WABEpAEpBEp. (1)定义：试试探电电荷在电场电场 中某点具 有的_与它的_的 比值值 (2)定义式：_ 2电势 电势电势 能的减少量 电势电势 能Ep 电电荷量q (3)矢标性：电势电势 是_，有正负负之分，其正(负负)表示该该 点电势电势 比_高(低) 标标量 零电势电势 高考高分技巧随堂基础演练 (4)相对性：电势电势 具有_，同一点的电势电势 因选选取 _ _的不同而不同 (1)定义：电场电场 中_的各点组组成的面 (2)四个特点 等势势面一定与_垂直 在_上移动电动电 荷时电场时电场 力不做功 电场线电场线 方向总总是从_的等势势面指向_的等 势势面 等差等势势面越密的地方电场电场 强度_ ，反之_ 3等势面 相对对性零电电 电势电势 相等 电场线电场线 同一等势势面 电势电势 高 电势电势 低 越大越小 势势点 高考高分技巧随堂基础演练 (多选选)下列说说法正确的是 ( ) AA、B两点的电势电势 差等于将正电电荷从A点移到B点时时静 电电力所做的功 B电势电势 差是一个标标量，但是有正值值和负值负值 之分 C由于静电电力做功跟移动电动电 荷的路径无关，所以电势电势 差 也跟移动电动电 荷的路径无关，只跟这这两点的位置有关 DA、B两点的电势电势 差是恒定的，所以UABUBA 电势差 (考纲要求) 【思维驱动】 高考高分技巧随堂基础演练 解析 答案 BC 高考高分技巧随堂基础演练 1定义：电电荷在电场电场 中，由一点A移 到另一点B时时，_与移 动电动电 荷的_的比值值 2定义式：UAB_ 【知识存盘】 电场电场 力做功 电电荷量 3电势差与电势的关系：UAB _ ，UABUBA. 4影响因素：电势电势 差UAB由电场电场 本身的性质质决定，与移 动动的电电荷q及电场电场 力做的功WAB _ ，与零电势电势 点 的选选取_ AB 无关 无关 高考高分技巧随堂基础演练 (单选单选 )如图图621所示是某电场电场 中的 一组组等势势面，若A、B、C、D相邻邻两 点间间距离均为为2 cm，A和P点间间的距离 为为1.5 cm，则该电场则该电场 的场场强E和P点的 电势电势 P分别为别为 ( ) 匀强电场中电势差和电场强度的关系 (考纲要求) 【思维驱动】 图图621 高考高分技巧随堂基础演练 答案 B 高考高分技巧随堂基础演练 【知识存盘】 电场线电场线 2公式UEd的适用范围：匀强电场电场 高考高分技巧随堂基础演练 高考高分技巧随堂基础演练 1电场线与电场强度的关系：电场线电场线 越密的地方表示电场电场 强度越大，电场线电场线 上每点的切线线方向表示该该点的电场电场 强 度方向 2电场线与等势面的关系：电场线电场线 与等势势面垂直，并从电电 势较势较 高的等势势面指向电势较电势较 低的等势势面 3电场强度数值与电势数值无直接关系：电场电场 强度大(或小) 的地方电势电势 不一定大(或小)，零电势电势 可人为选为选 取，而电电 场场强度是否为为零则则由电场电场 本身决定 考点一 电场线、电场强度、电势、等势面之间的关系 高考高分技巧随堂基础演练 【典例1】 (单选单选 )(2012福建卷，15)如图图62 2所示，在点电电荷Q产产生的电场电场 中，将 两个带带正电电的试试探电电荷q1、q2分别别置于A 、B两点，虚线为线为 等势线势线 取无穷远处为穷远处为 零电势电势 点，若将q1、q2移动动到无穷远穷远 的过过 程中外力克服电场电场 力做的功相等，则则下列 说说法正确的是 ( ) 图图622 AA点电势电势 大于B点电势电势 BA、B两点的电场电场 强度相等 Cq1的电电荷量小于q2的电电荷量 Dq1在A点的电势电势 能小于q2在B点的电势电势 能 高考高分技巧随堂基础演练 答案 C 高考高分技巧随堂基础演练 【变式跟踪1】 (单选单选 )如图图623所示的直线线是真空中某 电场电场 的一条电场线电场线 ，A、B是这这条直线线上的两点一带带 负电负电 的粒子以速度vA经过经过 A点向B点运动动，一段时间时间 后 ，粒子以速度vB经过经过 B点，且vB与vA方向相反，不计计粒子 重力，下列说说法正确的是 ( ) 图图623 高考高分技巧随堂基础演练 AA点的场场强小于B点的场场强 BA点的电势电势 高于B点的电势电势 C粒子在A点的速度小于在B点的速度 D粒子在A点的电势电势 能大于在B点的电势电势 能 解析 如果电场为电场为 匀强电场电场 并且场场强方向向右，也可出 现题现题 干所述情况，A错误错误 ；带负电带负电 的粒子先向右减速后 向左加速，其受力向左，电场线电场线 方向向右，故A点的电势电势 高于B点的电势电势 ，B正确；带负电带负电 的粒子受到向左的力， 由A到B电场电场 力做负负功，动动能减小，速度减小，粒子在A 点的速度大于在B点的速度，粒子在A点的电势电势 能小于在B 点的电势电势 能，C、D错误错误 答案 B 高考高分技巧随堂基础演练 1几种常见的典型电场的等势面比较 以题说法 电场电场等势势面(实线实线 )图样图样重要描述 匀强 电场电场 垂直于电场线电场线 的一簇平 面 点电电荷 的电场电场 以点电电荷为为球心的一簇 球面 高考高分技巧随堂基础演练 等量异种点 电电荷的电场电场 连线连线 的中垂面上的电势为电势为 零 等量同种正点 电电荷的电场电场 连线连线 上，中点电势电势 最低， 而在中垂线线上，中点电势电势 最高 高考高分技巧随堂基础演练 (1)做功判断法电场电场 力做正功，电势电势 能减小；电场电场 力 做负负功，电势电势 能增加 (2)公式法由Epqp，将q、p的大小、正负负号一起代 入公式，Ep的正值值越大电势电势 能越大，Ep的负值负值 越小，电电 势势能越大 (3)能量守恒法在电场电场 中，若只有电场电场 力做功时时，电电 荷的动动能和电势电势 能相互转转化，动动能增加，电势电势 能减小， 反之，电势电势 能增加 3电势能增、减的判断方法 高考高分技巧随堂基础演练 (4)电电荷电势电势 法正电电荷在电势电势 高的地方电势电势 能大，负负 电电荷在电势电势 低的地方电势电势 能大 解决一些不熟悉的、情境较较复杂杂的关于电势电势 、电场电场 强度 等判定的题题目时时，可抓住以下常见电场见电场 的电场线电场线 和等势势 面分布情况，并注意电场线电场线 、等势势面对对称性的应应用如 孤立点电电荷的电场线电场线 和等势势面；等量同(异)种电电荷 的电场线电场线 和等势势面(注意连线连线 上、中垂线线上的特点)； 带电带电 平行板间间的电场线电场线 和等势势面 4电场的对称性 高考高分技巧随堂基础演练 1若只有电场力做功电势电势 能与动动能之和保持不变变； 2若只有电场力和重力做功电势电势 能、重力势势能、动动能 之和保持不变变； 3除重力之外，其他各力对物体做的功等于物体机械 能的变变化 4所有力对物体所做的功等于物体动动能的变变化 考点二 电场中的功能关系 高考高分技巧随堂基础演练 【典例2】 (多选选)如图图624所示为为一匀强 电场电场 ，某带电带电 粒子从A点运动动到B点在 这这一运动过动过 程中克服重力做的功为为2.0 J， 电场电场 力做的功为为1.5 J则则下列说说法正确的 是 ( ) 图图624 A粒子带负电带负电 B粒子在A点的电势电势 能比在B点少1.5 J C粒子在A点的动动能比在B点多0.5 J D粒子在A点的机械能比在B点少1.5 J 高考高分技巧随堂基础演练 解析 从粒子的运动轨动轨 迹可以看出，粒子所受的电场电场 力 方向与场场强方向相同，粒子带带正电电，A错误错误 ；粒子从A点 运动动到B点，电场电场 力做功1.5 J，说说明电势电势 能减少1.5 J，B 错误错误 ；对对粒子应应用动动能定理得：W电 电W重EkBEkA， 代入数据解得EkBEkA1.5 J2.0 J0.5 J，C正确； 粒子机械能的变变化量等于除重力外其他力做的功，电场电场 力做功1.5 J，则则粒子的机械能增加1.5 J，D正确 答案 CD 高考高分技巧随堂基础演练 【变式跟踪2】 (多选选)如图图625所示为为空间间 某一电场电场 的电场线电场线 ， a、b两点为为其中一条 竖竖直向下的电场线电场线 上的两点，该该两点的高 度差为为h，一个质质量为为m、带电带电 荷量为为q 的小球从a点静止释释放后沿电场线电场线 运动动到b 点 图图625 高考高分技巧随堂基础演练 高考高分技巧随堂基础演练 答案 BD 高考高分技巧随堂基础演练 以题说法 1电场力做功的计算方法 (1)功的定义法：由公式WFlcos 计计算，此公式只适 用于匀强电场电场 ，可变变形为为WqElcos . (2)电势差法：WABqUAB. (3)电势能变化法：WABEpAEpB. (4)动能定理法：W静电 电力W其他力Ek. 2电场中的能量问题 (1)如果只有电场电场 力做功，则动则动 能和电势电势 能之间间相互 转转化，动动能(Ek)和电势电势 能(Ep)的总总和守恒，即： 高考高分技巧随堂基础演练 EpEk. 电场电场 力做正功，电势电势 能减少，动动能增加 电场电场 力做负负功，电势电势 能增加，动动能减少 (2)除电场电场 力之外其他力做正功，动动能和电势电势 能之和变变大 ；除电场电场 力之外其他力做负负功，动动能和电势电势 能之和变变小 (3)如果只有电场电场 力和重力做功，则电势则电势 能和机械能之和 保持不变变 高考高分技巧随堂基础演练 【典例3】 (单选单选 )(2012安徽卷，18)如图图626所示，在平 面直角坐标标系中，有方向平行于坐标标平面的匀强电场电场 ， 其中坐标标原点O处处的电势为电势为 0 V，点A处处的电势为电势为 6 V， 点B处处的电势为电势为 3 V，则电场则电场 强度的大小为为 ( ) 考点三 图图626 高考高分技巧随堂基础演练 解析 在匀强电场电场 中，沿某 一方向电势电势 降落，则则在这这一 方向上电势电势 均匀降落，故OA 的中点C的电势电势 C3 V(如 图图 答案 A 高考高分技巧随堂基础演练 A50 V/m，方向BA B50 V/m，方向AB C100 V/m，方向BA D100 V/m，方向垂直AB斜向下 图图627 高考高分技巧随堂基础演练 解析 如图图所示，连连接A、B两点并 找到AB的中点C 由题题意知CO，连连接OC，则则OC 为为等势势面 答案 C 高考高分技巧随堂基础演练 借题发挥 图图628 图图629 高考高分技巧随堂基础演练 结论2 匀强电场电场 中若两线线段ABCD，且ABCD，则则 UABUCD(或ABCD)，如图图629所示 高考高分技巧随堂基础演练 当带电带电 粒子在电场电场 中的运动轨动轨 迹是一条与电场线电场线 、等势线势线 都 不重合的曲线时线时 ，这这种现现象简简称为为“拐弯现象”，其实质为实质为 “ 运动动与力”的关系 这类问题这类问题 一般综综合性较较强，运用“牛顿顿运动动定律、功和能”的 知识识分析 (1)“运动与力两线法”画出“速度线线”(运动轨动轨 迹在初始位置 的切线线)与“力线线”(在初始位置电场线电场线 的切线线方向，指向轨轨迹 的凹侧侧)从二者的夹夹角情况来分析电电荷做曲线线运动动的情况 疑难突破4 电场中的“拐弯现象” 1“拐弯现象” 2突破策略 高考高分技巧随堂基础演练 (2)“三不知时要假设”电电荷的正负负、场场强 的方向或等势势面电势电势 的高低、电电荷运动动的方向，是题题目 中相互制约约的三个方面 .若已知其中的任一个，可顺顺次向 下分析判定各待求量；若三个都不知(三不知)，则则要用“假 设设法”分别讨论别讨论 各种情况有时时各种情景的讨论结讨论结 果是 归归一的 (1)误认为电场线误认为电场线 方向就是电电荷受到电场电场 力作用的方向 (2)误认为电场线误认为电场线 是电电荷在电场电场 中的运动轨动轨 迹 (3)误认为误认为 未画出电场线电场线 的地方，场场强为为零 (4)错误错误 地根据电场线电场线 方向来判断电场电场 强度大小，应应根据 电场线电场线 的疏密来判断电场电场 强度的大小 3易出错点 高考高分技巧随堂基础演练 (多选选)(2011江苏卷，8)一粒子从A点 射入电场电场 ，从B点射出，电场电场 的等势势 面和粒子的运动轨动轨 迹如图图6210所 示，图图中左侧侧前三个等势势面彼此平行 ，不计计粒子的重力下列说说法正确的 有 ( ) A粒子带负电带负电 荷 B粒子的加速度先不变变，后变变小 C粒子的速度不断增大 D粒子的电势电势 能先减小，后增大 图图6210 典例 高考高分技巧随堂基础演练 审题流程 高考高分技巧随堂基础演练 答案 AB 高考高分技巧随堂基础演练 【预测】 (单选单选 )如图图6211所示，在两等 量异种点电电荷连线连线 上有D、E、F三点， 且DEEF.K、M、L分别为过别为过 D、E、F 三点的等势势面一不计计重力的带负电带负电 粒 子，从a点射入电场电场 ，运动轨动轨 迹如图图中实实 线线所示，以|Wab|表示该该粒子从a点到b点 图图6211 电场电场 力做功的数值值，以|Wbc|表示该该粒子从b点到c点电场电场 力做功的数值值，则则 ( ) A|Wab|Wbc| B|Wab|Ubc|，而WqU， 所以|Wab|Wbc|，则则A、B均错误错误 ；从带负电带负电 粒子的运动动 轨轨迹可知该该粒子从a点到c点受到大体向左的作用力，故左 侧为侧为 正电电荷，从左向右电势电势 降低，则则D错误错误 ；粒子由a点 到b点，电场电场 力做负负功，电势电势 能增加，动动能减少，则则C正 确 答案 C 高考高分技巧随堂基础演练 一、电势高低及电势能大小的判断 1(单选单选 )如图图6212所示，竖竖直平 面内的同心圆圆是一点电电荷在真空中 形成电场电场 的一簇等势线势线 ，一带带正电电 的小球从A点静止释释放，沿直线线到达 C点时时速度为为零，以下说说法正确的是 ( )图图6212 高考高分技巧随堂基础演练 A此点电电荷为负电为负电 荷 B场场强EAEBEC C电势电势 ABC D小球在A点的电势电势 能小于在C点的电势电势 能 解析 小球从A点由静止释释放到达C点时时速度为为零，说说明电电 场场方向由C点指向A点，此点电电荷为为正电电荷，选项选项 A错误错误 ； 从题图题图 可以看出C点的电场线电场线 的密度大于A点，故C点的场场 强大于A点的场场强，且ECEBEA，选项选项 B错误错误 ；沿电场线电场线 的方向电势电势 逐渐渐降低，C点的电势电势 高于A点的电势电势 ， CBA，选项选项 C错误错误 ；小球从A点到C点，电场电场 力做负负功 ，电势电势 能增加，小球在A点的电势电势 能小于在C点的电势电势 能， 选项选项 D正确 答案 D 高考高分技巧随堂基础演练 2(多选选)如图图6213所示，实线为实线为 某孤立 点电电荷产产生的电场电场 的几条电场线电场线 ，虚线线 是某一带电带电 粒子通过该电场过该电场 区域的运动动 轨轨迹，a、b是轨轨迹上的两点若带电带电 粒子 在运动动中只受电场电场 力的作用，下列说说法中 正确的是 ( ) 图图6213 A该电场该电场 是由负负点电电荷所激发发的电场电场 B电场电场 中a点的电势电势 比b点的电势电势 高 C带电带电 粒子在a点的加速度比在b点的加速度大 D带电带电 粒子在a点的动动能比在b点的动动能大 高考高分技巧随堂基础演练 答案 CD 高考高分技巧随堂基础演练 3(单选单选 )(2012重庆卷，20)空间间中 P、Q两点处处各固定一个点电电荷 ，其中P点处处于正电电荷，P、Q两 点附近电场电场 的等势势面分布如图图6 214所示，a、b、c、d为电为电 场场中的4个点，则则 ( ) 图图6214 AP、Q两点处处的电电荷等量同种 Ba点和b点的电场电场 强度相同 Cc点的电势电势 低于d点的电势电势 D负电负电 荷从a到c，电势电势 能减少 高考高分技巧随堂基础演练 解析 由题题中所给给的等势势面分布图图是对对称的及电场线电场线 与 等势势面垂直可得，P、Q两点应为应为 等量的异种电电荷，A错错 ；a、b两点的电场电场 强度大小相等，但方向不同，故B错错； 因P处为处为 正电