浙江省高三物理复习第6章第3讲电场能性质课

第2讲电场的能的性质II基过关■.堆孤数材自主斑實知识排查期侃点一电势能、电势1. 电势能(1) 电场力做功的特点：电场力做功与路径无关，只与初、末位置有关。

⑵电势能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电场力所做的功。

②电场力做功与电势能变化的关系：电场力做的功等于电势能的减少量，即W AB= E A—E^B= —△ E p o2. 电势(1) 定义：试探电荷在电场中某点具有的电势能巳与它的电荷量q的比值。

(2) 定义式：0=互。

q⑶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。

3. 等势面(1) 定义：电场中电势相等的各点组成的面。

(2) 四个特点①等势面一定与电场线垂直。

②在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。

③电场线方向总是从电势高的等势面指向电势低的等势面。

④等差等势面越密的地方电场强度越大^反之越小。

__知识点一电势差1. 定义：电荷在电场中，由一点A移到另一点B时，电场力做功与移动电荷的电荷量的比值。

宀、亠W A B2. 疋义式：U A B=q3. 电势差与电势的关系：U A B= 0 A—0 B, U A B=—U A。

'"出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U= Ed,也可以写作E= U。

2. 公式U= Ed的适用范围：匀强电场。

小题速练1. 思考判断(1) 电势为零的物体一定不带电()(2) 电场强度为零的点，电势一定为零()(3) A、B两点的电势差是恒定的，所以U B=)(4) 沿电场线方向电场强度越来越小，电势逐渐降低( )(5) 电势是矢量，既有大小也有方向()(6) 电场中电势降低的方向，就是电场强度的方向()(7) 电场力做功与路径无关()答案(1) X (2) X (3) X (4) X (5) X (6) X (7) V2. ［人教版选修3 —1 •P 22 •T 3改编］如图1所示，下列说法正确的是()A. 0 A> 0 BB. 负电荷在A点时的电势能大于在B点时的电势能C. 负电荷由B移动到A时静电力做正功答案B3.某电场的电场线分布如图D. U A B>0A. a点电势低于b点电势B. c点场强大于b点场强C. 若将一检验电荷+ q由a点移至b点，它的电势能增大D. 若在d点再固定一点电荷一Q将一检验电荷+ q由a移至b的过程中，电势能减小解析沿着电场线的方向电势逐渐降低，由题图可知由a到b电势降低，故选项A错误；电场线密集的地方电场强度大，故选项B错误；电荷+ q由a点移至b点，则电场力做正功, 其电势能将减小，故选项C错误；若在d点再固定一点电荷一Q,则由合场强的方向可知电荷+ q由a移至b的过程中，电场力将做正功，其电势能将减小，故选项D正确。

电场能的性质讲义（学霸版）课程简介：PPT(第1页)：同学好，我们又见面了，上次课讲的内容巩固好了么，要是感觉有什么问题，可以课后和我联系，我们今天的内容是关于电场能的性质的相关概念和知识点，让我们来一起看一下。

PPT(第2页):电场能的性质是电场中电场力做功的重点内容，主要考察内容就是电场力的做功的特点和题型，同学要重视电场力做功的条件和特点，在这个基础上进行题型巩固。

PPT(第3页):我们看一下目录，还是老样子，梳理知识体系和解决经典问题实例。

PPT(第4页)：我们先来看一下知识体系的梳理部分。

PPT(第5页)：这是我们关于电场能的性质的总框架。

PPT(第6页)：OK，我们先说一下电势能、电势，1.电势能(1)电场力做功特点：电场力做功与路径无关，只与初、末位置有关。

(2)电势能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电场力所做的功。

②电场力做功与电势能变化的关系：电场力做的功等于电势能的减少量，即WAB＝EpA－EpB＝－ΔEp。

2.电势(1)定义：试探电荷在电场中某点具有的电势能Ep与它的电荷量q的比值。

(2)定义式：φ＝Ep/q。

(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。

3.等势面(1)定义：电场中电势相等的各点组成的面。

(2)四个特点①等势面一定与电场线垂直。

②在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。

③电场线方向总是从电势高的等势面指向电势低的等势面。

④等差等势面越密的地方电场强度越大，反之越小。

PPT(第7页)：再看一下电势差的情况1.定义：电荷在电场中，由一点A移到另一点B时，电场力做功与移动电荷的电荷量的比值。

2.定义式：UAB＝WAB/q。

3.电势差与电势的关系：UAB＝φA－φB，UAB＝-UBA。

PPT(第8页):好，我们再来看看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。

电场力与电场能的性质【学习目标】1.理解电场强度、电势、电势差、电势能等概念2.掌握“轨迹问题”和“空间中电势变化”两类常见考题1．如图所示，小球A、B带电量相等，质量均为m，都用长L的绝缘细线挂在绝缘的竖直墙上0点，A球靠墙且其悬线刚好竖直，B球悬线偏离竖直方向θ角而静止，此时A、B两球之间的库仑力为F．由于外部原因小球B的电量减小，使两球再次静止时它们之间的库仑力变为原来的一半，则小球B的电量减小为原来的（）A．B．C．D．2．如图所示，在矩形ABCD的AD边和BC边的中点M和N各放一个点电荷，它们分别带等量的异种电荷．E、F分别是AB边和CD边的中点，P、Q两点在MN的连线上，且MP=QN．在图中，电场强度相同、电势相等的两点是（）A．E和F B．P和Q C．A和C D．C和D3．如图所示，虚线a、b、c是电场中三个等势面，相邻等势面间的电势差相等，一个带正电的质点仅受电场力作用下通过该区域，图中实线为其运动轨迹，P、O、Q是轨迹上的三点．下列说法中正确的是（）A．带电质点可能是从P点向Q点运动，v P一定大于v QB．三个等势面中，等势面c的电势最高C．带电质点通过PO时电场力做功比通过OQ时做功大D．带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小4．如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点，该正方形的边长为2cm，且电场方向与正方形所在平面平行，已知A、B、C三点的电势分别为φA=15V，φB=3V，φC=﹣3V，则（）A．D点的电势φD=9V B．D点的电势φD=12VC．电场的场强大小E=200V/m D．电场的场强大小E=400V/m5．如图，光滑斜面倾角为37°，一质量m=1×10﹣2Kg 、电荷量q=+1×10﹣6C 的小物块置于斜面上，当加上水平向右的匀强电场时，该物体恰能静止在斜面上，G=10m/s 2，求： （1）该电场的电场强度大小（2）若电场强度变为原来的，小物块运动的加速度大小（3）在（2）前提下，当小物块沿斜面下滑L=m 时，机械能的改变量．第一部分 电场力与电场能基本概念学习目标：掌握电场力与电场能相关基本概念 点电荷及库仑定律 1．点电荷(1)是一种理想化的物理模型；(2)当带电体本身的大小和形状对研究的问题影响很小时，可以将带电体视为点电荷． 2．库仑定律(1)内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上．(2)公式：F ＝k q 1q 2r2，其中比例系数k 叫做静电力常量，k ＝9.0×109 N·m 2/C 2.(3)适用条件：①真空中；②点电荷． 电场强度 1．静电场(1)电场是存在于电荷周围的一种物质，静电荷产生的电场叫静电场．(2)电荷间的相互作用是通过电场实现的．电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用． 2．电场强度(1)物理意义：表示电场的强弱和方向．(2)定义：电场中某一点的电荷受到的电场力F 跟它的电荷量q 的比值叫做该点的电场强度．(3)定义式：E ＝Fq.(4)标矢性：电场强度是矢量，正电荷在电场中某点受力的方向为该点电场强度的方向，电场强度的叠加遵从平行四边形定则． 电场力做功与电势能 1．电场力做功的特点(1)在电场中移动电荷时，电场力做功与路径无关，只与初末位置有关，可见电场力做功与重力做功相似．(2)在匀强电场中，电场力做的功W ＝Eqd ，其中d 为沿电场线方向的位移． 2．电势能(1)定义：电荷在电场中具有的势能．电荷在某点的电势能，等于把它从该点移到零势能位置时电场力所做的功．(2)电场力做功与电势能变化的关系电场力做的功等于电势能的减少量，即W AB ＝E p A －E p B .(3)电势能的相对性：电势能是相对的，通常把电荷在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电势能规定为零． 电势 1．电势(1)定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值．(2)定义式：φ＝E pq.(3)标矢性：电势是标量，其大小有正负之分，其正(负)表示该点电势比电势零点高(低)． (4)相对性：电势具有相对性，同一点的电势因零电势点的选取的不同而不同． (5)沿着电场线方向电势逐渐降低． 2．等势面(1)定义：电场中电势相等的各点构成的面． (2)特点①电场线跟等势面垂直，即场强的方向跟等势面垂直． ②在等势面上移动电荷时电场力不做功．③电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面． ④等差等势面越密的地方电场强度越大；反之越小． ⑤任意两等势面不相交．深化拓展 (1)电势是描述电场本身的能的性质的物理量，由电场本身决定，而电势能反映电荷在电场中某点所具有的电势能，由电荷与电场共同决定．(2)φ＝E pq或E p ＝φq .电势差1．电势差：电荷q 在电场中A 、B 两点间移动时，电场力所做的功W AB 跟它的电荷量q 的比值，叫做A 、B 间的电势差，也叫电压．公式：U AB ＝W ABq.单位：伏(V)．2．电势差与电势的关系：U AB ＝φA －φB ，电势差是标量，可以是正值，也可以是负值，而且有U AB ＝－U BA .3．电势差U AB 由电场中A 、B 两点的位置决定，与移动的电荷q 、电场力做的功W AB 无关，与零电势点的选取也无关．4．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U ＝Ed ，也可以写作E ＝Ud.第二部分 “轨迹问题”“轨迹问题”是高考常考题型之一，其基本模型为匀强电磁或非匀强电场中已知某带电粒子的轨迹，求带电性、电场线方向、电势电势能动能变化等问题。

权掇市安稳阳光实验学校第3节电粒子在电场中的运动(1)电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和。

(×)(2)电容器的电容与电容器所带电荷量成反比。

(×)(3)放电后的电容器电荷量为零，电容也为零。

(×)(4)带电粒子在匀强电场中只能做类平抛运动。

(×)(5)带电粒子在电场中，只受电场力时，也可以做匀速圆周运动。

(√)(6)示波管屏幕上的亮线是由于电子束高速撞击荧光屏而产生的。

(√)(7)带电粒子在电场中运动时重力一定可以忽略不计。

(×)突破点(一) 平行板电容器的动态分析1．平行板电容器动态变化的两种情况(1)电容器始终与电源相连时，两极板间的电势差U保持不变。

(2)充电后与电源断开时，电容器所带的电荷量Q保持不变。

2．平行板电容器动态问题的分析思路3．平行板电容器问题的一个常用结论电容器充电后断开电源，在电容器所带电荷量保持不变的情况下，电场强度与极板间的距离无关。

[多角练通]1．(2016·全国乙卷)一平行板电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上。

若将云母介质移出，则电容器( )A．极板上的电荷量变大，极板间电场强度变大B．极板上的电荷量变小，极板间电场强度变大C．极板上的电荷量变大，极板间电场强度不变D．极板上的电荷量变小，极板间电场强度不变解析：选D 平行板电容器电容的表达式为C＝εS4πkd，将极板间的云母介质移出后，导致电容器的电容C变小。

由于极板间电压不变，据Q＝CU知，极板上的电荷量变小。

再考虑到极板间电场强度E＝Ud，由于U、d不变，所以极板间电场强度不变，选项D正确。

2．(2016·天津高考)如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地。

在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两板间的电场强度，E p 表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角。