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1、2018屆高考物理一輪復習電場能的性質(zhì)考綱分析1.掌握關(guān)系勢、電勢能、電勢差的概念。2.理解電場力做功的特點，掌握電場力做功與電勢能變化的。3.會分析電場中電勢的變化，并能利用功能關(guān)系分析電荷電勢 能得變化?？键c梳理知識點一：電勢能、電勢、電勢差、等勢面1.靜電力做功(1)特點：靜電力做功與路徑無關(guān)，只與 有關(guān).(2)計算方法WqEd，只適用于 電場，其中d為沿 的距離.WABqUAB，適用于 電場.初、末位置電場方向勻強任何考點梳理2.電勢能(1)定義：電荷在某點的電勢能，等于把它從這點移動到 位置時靜電力做的功.(2)靜電力做功與電勢能變化的關(guān)系：靜電力做的功等于 ， 即 WABEpAEp
2、BEp.(3)電勢能的相對性：電勢能是相對的，通常把電荷離場源電荷 處的電勢能規(guī)定為零，或把電荷在 表面的電勢能規(guī)定為零.零勢能電勢能的減少量無窮遠大地3.電勢(1)定義：電荷在電場中某一點的 與它的電荷量的比值.電勢能(3)矢標性：電勢是 量，有正負之分，其正(負)表示該點電勢比零電勢高(低).(4)相對性：電勢具有 ，同一點的電勢因選取零電勢點的不同而不同.標相對性考點梳理4.電勢差(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.電場力所做的功(3)電勢差與電勢的關(guān)系：UABAB，UABUBA.電荷量考點梳理5.等勢面(1)定義：電場中 的各點組成的面.(2)四個
3、特點：在同一等勢面上移動電荷時電場力 .電場線一定與等勢面垂直，并且從電勢 的等勢面指向電勢 的等勢面.等差等勢面越密的地方電場強度 ，反之 .任意兩個等勢面都不相交.電勢相等不做功低高越大越小考點梳理考點梳理知識點二：電場線、電勢、電勢能、等勢面之間的關(guān)系1.電場線與電場強度：電場線越密的地方表示電場強度越大，電場線上某點的切線方向表示該點的電場強度方向.2.電場線與等勢面：電場線與等勢面垂直，并從電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面.3.電場強度大小與電勢：無直接關(guān)系，零電勢可人為選取，電場強度的大小由電場本身決定，故電場強度大的地方，電勢不一定高.4.電勢能與電勢：正電荷在電勢高的地方電
4、勢能大；負電荷在電勢低的地方電勢能大.考點梳理知識點三：公式E=U/d的理解1.只適用于 電場.2.d 為某兩點沿 方向上的距離，或兩點所在等勢面之間的距離.3.電場強度的方向是 最快的方向.勻強電場強度電勢降低考點梳理知識點四、靜電感應和靜電平衡1.靜電感應當把一個不帶電的金屬導體放在電場中時，導體的兩端分別感應出等量的正、負電荷，“近端”出現(xiàn)與施感電荷異種的感應電荷，“遠端”出現(xiàn)與施感電荷同種的感應電荷.這種現(xiàn)象叫靜電感應.2.靜電平衡(1)定義：導體放入電場中時，附加電場與原電場在導體內(nèi)部大小相等且方向相反，使 得疊加場強為零時，自由電荷不再發(fā)生 ，導體處于靜電平衡狀態(tài).(2)處于靜電平
5、衡狀態(tài)的導體的特點導體內(nèi)部的場強 ；導體是一個等勢體，導體表面是等勢面；導體表面處的場強方向與導體表面 ；導體內(nèi)部沒有凈電荷，凈電荷只分布在導體的外表面上；在導體外表面越尖銳的位置，凈電荷的密度(單位面積上的電荷量)越大，凹陷的位 置幾乎沒有凈電荷.定向移動處處為零垂直考點梳理考點精講1.電勢高低的四種判斷方法(1)依據(jù)電場線方向：沿電場線方向電勢逐漸降低.(2)依據(jù)電場力做功：根據(jù)UAB ，將WAB、q的正負號代入，由UAB 的正負判斷A、 B 的高低.(3)電荷的正負：取無窮遠處電勢為零，正電荷周圍電勢為正值，負電荷周圍電勢為負 值；靠近正電荷處電勢高，靠近負電荷處電勢低.(4)依據(jù)電勢能
6、的高低：正電荷在電勢能大處電勢較高，負電荷在電勢能大處電勢較低.考點一：電勢能、電勢、電勢差、等勢面考點精講2.電勢能高低的四種判斷方法(1)做功判斷法：電場力做正功，電勢能減??；電場力做負功，電勢能增大.(2)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.(3)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.(4)能量守恒法：在電場中，若只有電場力做功時，電荷的動能和電勢能相互轉(zhuǎn)化， 動能增大時，電勢能減小，反之電勢能增大.考點精講例1.下列說法是否正確.(1)電勢等于零的物體一定不帶電.( )(2)電場
7、強度為零的點，電勢一定為零.( )(3)同一電場線上的各點，電勢一定相等.( )(4)負電荷沿電場線方向移動時，電勢能一定增加.( )(5)電勢越高的地方，電荷的電勢能也越大.( ) 考向1：對電勢能、電勢、電勢差、等勢面的理解考點精講考向2：對電勢、電勢能的理解 例2.(多選)(2016全國卷20)如圖所示，一帶負電荷的油滴在勻強電場中運動，其軌跡在豎直面(紙面)內(nèi)，且相對于過軌跡最低點P的豎直線對稱.忽略空氣阻力.由此可知( )A.Q點的電勢比P點高B.油滴在Q點的動能比它在P點的大C.油滴在Q點的電勢能比它在P點的大D.油滴在Q點的加速度大小比它在P點的小AB帶電粒子在電場中運動軌跡問題
8、的分析方法1.某點速度方向即為該點軌跡的切線方向.2.從軌跡的彎曲方向判斷受力方向(軌跡向合外力方向彎曲)，從而分析電場方向或電荷的正負.3.結(jié)合軌跡、速度方向與電場力的方向，確定電場力做功的正負，從而確定電勢能、電勢和電勢差的變化等.考點精講方法感悟方法感悟?qū)﹄妶瞿艿男再|(zhì)的理解進一步拓展認識考點精講例3.(2016全國卷15)關(guān)于靜電場的等勢面，下列說法正確的是（ ）A.兩個電勢不同的等勢面可能相交B.電場線與等勢面處處相互垂直C.同一等勢面上各點電場強度一定相等D.將一負的試探電荷從電勢較高的等勢面移至電勢較低的等勢面，電場 力做正功B考點二：電勢差與電場強度的關(guān)系考點精講考點精講1.在勻
9、強電場中，不與電場線垂直的同一直線上的距離相同的兩點間的電勢差相等，相互平行的相等線段的兩端點電勢差也相等.2.在勻強電場中，不與電場線垂直的同一條直線上或幾條相互平行的直線上兩點間的電勢差與兩點間的距離成正比.如圖所示ACPR，則有： .考點精講考向1：對電場強度和電勢的理解例4.(多選)(2014課標全國19)關(guān)于靜電場的電場強度和電勢，下列說法正確的是( )A.電場強度的方向處處與等電勢面垂直B.電場強度為零的地方，電勢也為零C.隨著電場強度的大小逐漸減小，電勢也逐漸降低D.任一點的電場強度總是指向該點電勢降落最快的方向AD考點精講考向2：對電勢、電場強度的計算理解例5.如圖所示，以O(shè)點
10、為圓心，以R0.20 m為半徑的圓與坐標軸交點分別為a、b、c、d，該圓所在平面內(nèi)有一勻強電場，場強方向與x軸正方向成60角，已知a、b、c三點的電勢分別為4 V、4 V、4 V，則下列說法正確的是（ ）A.該勻強電場的場強E40 V/mB.該勻強電場的場強E80 V/mC.d點的電勢為2 VD.d點的電勢為4 VDb、d之間沿電場線方向的距離d2Rcos 60R0.2 m.b、d之間電勢差UEd8 V，由bd8 V可得d點的電勢為d4 V，選項C錯誤，D正確.考點精講答案解析答案解析考點精講考點三：靜電場中圖象問題vt 圖象根據(jù)vt 圖象中速度變化、斜率確定電荷所受合力的方向與合力大小變化，
11、確定電場的方向、電勢高低及電勢能變化x 圖象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；在x 圖象中可以直接判斷各點電勢的高低，并可根據(jù)電勢高低關(guān)系確定電場強度的方向；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，然后做出判斷幾種常見圖象的特點及規(guī)律Et 圖象根據(jù)題中給出的Et 圖象，確定E的方向，再在草稿紙上畫出對應電場線的方向，根據(jù)E的大小變化，確定電場的強弱分布Ex 圖象反映了電場強度隨位移變化的規(guī)律：E0 表示場強沿x 軸正方向，E0表示場強沿x 軸負方向；圖線與x 軸圍成的“面積”表示電勢差，“面積”大小
12、表示電勢差大小，兩點的電勢高低根據(jù)電場方向判定Epx 圖象反映了電勢能隨位移變化的規(guī)律.圖線的切線斜率大小等于電場力大小.進一步判斷場強、動能、加速度等隨位移的變化情況.考點精講考點精講考向1：對Ex 圖象的理解例6.(多選)靜電場在x 軸上的場強E 隨x 的變化關(guān)系如圖所示，x 軸正向為場強正方向，帶正電的點電荷沿x 軸運動，則點電荷（ ）A.在x2 和x4 處電勢能相等B.由x1 運動到x3 的過程中電勢能增大C.由x1 運動到x4 的過程中電場力先增大后減小D.由x1 運動到x4 的過程中電場力先減小后增大BCx1x2x3x4E3最大F3最大考向2: 對x 圖象認識考點精講例7.有一靜電
13、場，電場線平行于x軸，其電勢隨x坐標的改變而改變，變化的圖線如圖所示.若將一帶負電粒子(重力不計)從坐標原點O由靜止釋放，電場中P、Q兩點的坐標分別為1 mm、4 mm.則下列說法正確的是（ ）A.粒子將沿x軸正方向一直向前運動B.粒子在P點與Q點加速度大小相等，方向相反C.粒子經(jīng)過P點與Q點時，動能相等D.粒子經(jīng)過P點與Q點時，電場力做功的功率相等C考點四：電場中的功能關(guān)系考點精講1.電場力做功的計算(1)由公式WFlcos 計算，此公式只適用于勻強電場，可變形為：WqElcos .(2)由WqU來計算，此公式適用于任何形式的靜電場.(3)由動能定理來計算：W電場力W其他力Ek.(4)由電勢
14、能的變化來計算：WABEpAEpB.2.幾種功能關(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)除重力外，其他各力對物體所做的功等于物體機械能的變化.(4)所有力對物體所做功的代數(shù)和，等于物體動能的變化.考點精講例8. (2015新課標全國24)如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q(q0)的粒子在勻強電場中運動，A、B為其運動軌跡上的兩點.已知該粒子在A點的速度大小為v0，方向與電場方向的夾角為60；它運動到B點時速度方向與電場方向的夾角為30.不計重力.求A、B兩點間的電勢差.考向1: 電場力做功的計算考點精講vBsi
15、n 30v0sin 60 vyvy考點精講例9.(2015新課標全國15)如圖所示，直線a、b和c、d是處于勻強電場中的兩組平行線，M、N、P、Q是它們的交點，四點處的電勢分別為M、N、P、Q.一電子由M點分別運動到N點和P點的過程中，電場力所做的負功相等.則（ ）A.直線a位于某一等勢面內(nèi)，MQB.直線c位于某一等勢面內(nèi)，MNC.若電子由M點運動到Q點，電場力做正功D.若電子由P點運動到Q點，電場力做負功考向2: 對電場力做功計算的進一步認識B課堂小結(jié)本節(jié)主要內(nèi)容:1.電勢能、電勢、電勢差、等勢面2.電場線、電勢、電勢能、等勢面之間的關(guān)系3.公式E=U/d的理解4.靜電感應和靜電平衡5.電場
16、中的功能關(guān)系隨堂檢測1.(多選)兩個不規(guī)則帶電導體間的電場線分布如圖所示，已知導體附近的電場線均與導體表面垂直，a、b、c、d為電場中幾個點，并且a、d為緊靠導體表面的兩點，選無窮遠處為電勢零點，則（ ）A.場強大小關(guān)系有EbEcB.電勢大小關(guān)系有bdC.將一負電荷放在d點時其電勢能為負值D.將一正電荷由a點移到d點的過程中電場力做正功BD隨堂檢測同一電場中，電場線密的地方電場強度大，因此EbEc，選項A錯誤；沿電場線方向電勢降低，且導體表面為等勢面，因此bd，選項B正確；由于無窮遠處電勢為零，故d點電勢為負，負電荷放在d點時電勢能為正值，選項C錯誤；由圖可知，ad，Uad0，則將正電荷由a點
17、移至d點的過程中電場力做功WqUad，為正功，選項D正確.隨堂檢測2.(多選)如圖所示，一帶電粒子在兩個固定的等量正電荷的電場中運動，圖中的實線為等勢面，虛線ABC 為粒子的運動軌跡，其中B 點是兩點電荷連線的中點，A、C 位于同一等勢面上.下列說法正確的是（ ）A.該粒子可能帶正電B.該粒子經(jīng)過B點時的速度最大C.該粒子經(jīng)過B點時的加速度一定為零D.該粒子在B點的電勢能小于在A點的電勢能CD從該帶電粒子的運動軌跡看，固定電荷對它有吸引力，由固定電荷帶正電可知，該粒子一定帶負電，故A錯誤；因為粒子從A運動到B的過程中，只受電場力且電場力先做正功后做負功，由動能定理知，動能先增加后減小，故B點的
18、動能不是最大，則經(jīng)過B點時的速度不是最大，故B錯誤；B點是兩點電荷連線的中點，合場強為零，故粒子受力為零，則加速度為零，C正確；因為離正電荷越遠，電勢越低，即AEpB，故D項正確.隨堂檢測隨堂檢測3、(多選)一帶負電的粒子只在電場力作用下沿x 軸正方向運動，其電勢能Ep 隨位移x 的變化關(guān)系如圖所示，則下列說法正確的是（ ）A.粒子從x1 處運動到x2 處的過程中電場力做正功B.x1、x2 處電場強度方向沿x 軸正方向C.x1 處的電場強度大小大于x2 處的電場強度大小D.x1 處的電勢比x2 處的電勢低ADEp減小，W電0斜率：F電隨堂檢測4.如圖所示，a、b、c、d 是勻強電場中的四個點，
19、它們正好是一個梯形的四個頂點.電場線與梯形所在的平面平行.ab平行于cd，且ab 邊長為cd邊長的一半.已知a 點的電勢是3 V，b 點的電勢是5 V，c 點的電勢是7 V.由此可知，d 點的電勢為（ ） A.1 V B.2 VC.3 V D.4 VC隨堂檢測ab邊與cd邊相互平行，相等長度的兩點電勢差大小相等，a、b兩點的電勢差為2 V，dc距離為ab的2倍，則d、c兩點電勢差也是a、b兩點間電勢差的2倍即4 V，d點的電勢為3 V，C正確.5.(多選)在x軸上電場強度E與x的關(guān)系如圖所示，O為坐標原點，a、b、c為x軸上的點，a、c之間的距離為d，a、c兩點的電場強度大小均為E0，則下列說法中正確的是（ ）A.bacOB.OabcC.將質(zhì)子從a點移到c點，電場力做功大于|eE0d|D.將質(zhì)子從a點移到c點，質(zhì)子的電勢能增加隨堂檢測BC在Ex圖象中，圖象與x軸所圍面積表示電勢差，由圖可以看出x軸上Oc段與圖線所圍面積大于ac段與圖線所圍面積，ac段與圖線所圍面積大于bc段與圖線所圍面積，即UOcUacUbc0，所以O(shè)abc，故B正確，A錯誤；ac段與圖線所圍面積大于E0d，即UacE0d，所以將質(zhì)子從a點移到c點，電場力做功大于|eE0d|，故C正確；將質(zhì)子從a點移到c點，電場力做正功，質(zhì)子的電勢能減少，D錯誤.隨堂檢測
物理 電場能的性質(zhì)
