高考物理大一輪復(fù)習(xí)第7單元靜電場第20講電場的能的性質(zhì)課件.ppt

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,教材知識梳理│考點互動探究│教師備用習(xí)題,一、電勢能和電勢、等勢面 1．電勢能:電荷在電場中某點具有的勢能,等于將電荷從該點移到 位置時電場力所做的功. 2．電場力做功與電勢能變化的關(guān)系:電場力做的功等于 ,即WAB=EpA-EpB=-ΔEp. 3．電勢:電荷在電場中某點具有的 與它的 的比值,即:φ= .,零電勢,電勢能的減少量,電勢能,電荷量,4．等勢面 (1)定義:電場中 相同的各點構(gòu)成的面. (2)特點: ①等勢面一定與 垂直,即跟場強的方向垂直. ②在同一等勢面上移動電荷時電場力 做功. ③電場線總是從電勢高的等勢面指向 的等勢面. ④在空間中兩等勢面 相交. ⑤等差等勢面越密的地方電場強度 ,越疏的地方電場強度 .,電勢,電場線,不,電勢低,不,越大,越小,二、電勢差 勻強電場中電勢差與場強的關(guān)系 1．電勢差 (1)定義:電荷在電場中由一點A移到另一點B時, 與移動的電荷 的比值. (2)定義式:UAB= ;電勢差與電勢的關(guān)系:UAB= ,UAB=-UBA. 2．勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系 (1)電勢差與場強的關(guān)系式:UAB= ,其中d為電場中兩點間沿 的距離. (2)在勻強電場中,場強在數(shù)值上等于沿 方向每單位距離上降低的電勢.,電場力做的功,電荷量,φA-φB,Ed,場強方向,場強,三、靜電平衡 導(dǎo)體靜電平衡兩大特點:①導(dǎo)體內(nèi)部的場強 ;②導(dǎo)體是一個等勢體,導(dǎo)體表面電勢 .,處處為零,處處相等,√,×,×,×,×,√,×,√,×,×,考點一 描述電場的能的性質(zhì)的物理量,1．電勢高低常用的兩種判斷方法 (1)沿電場線方向電勢逐漸降低. (2)若UAB0,則φAφB;若UAB0,則φAφB. 2．電勢能增、減的判斷方法 (1)做功判斷法:電場力做正功,電勢能減小;電場力做負功,電勢能增大. (2)公式法:Ep=qφ,將q、φ的大小、正負號一起代入公式,Ep越大,電勢能越大. (3)能量守恒法:在電場中,當(dāng)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,則電勢能減小,反之,動能減小,則電勢能增大. (4)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.,,,,,,■ 特別提醒,,考點二 電勢差與電場強度的關(guān)系,,,,■ 規(guī)律總結(jié),,知道幾個點的電勢確定電場線的方法:將電勢最高的點和電勢最低的點相連,根據(jù)在勻強電場中經(jīng)過相等的距離電勢差相等,確定連線上與第三個點的電勢相等的點,電勢相等的兩點連線為等勢線,根據(jù)電場線與等勢線垂直即可畫出電場線.,,,考點三 電場線、等勢面和帶電粒子軌跡問題,1．帶電粒子在電場中運動軌跡問題的分析方法 (1)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. (2)結(jié)合軌跡、速度方向與靜電力的方向,確定靜電力做功的正負,從而確定電勢能、電勢和電勢差的變化等. (3)根據(jù)動能定理或能量守恒定律判斷動能的變化情況.,2．求電場力做功的四種方法 (1)定義式:WAB=Flcos α=qElcos α(適用于勻強電場). (2)電勢的變化:WAB=qUAB=q(φA-φB). (3)動能定理:W電+W其他=ΔEk. (4)電勢能的變化:WAB=-ΔEp=EpA-EpB. 3．電場中的功能關(guān)系 (1)若只有電場力做功,則電勢能與動能之和保持不變. (2)若只有電場力和重力做功,則電勢能、重力勢能、動能之和保持不變. (3)除重力、彈力外,其他各力對物體做的功等于物體機械能的增量. (4)所有外力對物體所做的總功等于物體動能的變化.,,,,■ 方法技巧,,在解決電場中的能量問題時常用到的基本規(guī)律有動能定理、能量守恒定律,有時也會用到功能關(guān)系. (1)應(yīng)用動能定理解決問題需研究合外力做的功(或總功). (2)應(yīng)用能量守恒定律解決問題需注意電勢能和其他形式能之間的轉(zhuǎn)化. (3)應(yīng)用功能關(guān)系解決該類問題需明確電場力做功與電勢能變化之間的對應(yīng)關(guān)系.,,,考點四 電場中的圖像問題,(1)E-x圖像反映了電場強度隨位移變化的規(guī)律. (2)E-x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.,考向一 E-x圖像,,(1)電場強度的大小等于φ-x圖線的斜率大小,在電場強度為零處,φ-x圖線切線的斜率為零. (2)由φ-x圖像可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φ-x圖像中分析電荷移動時電勢能的變化,可用WAB=qUAB,進而分析WAB的正負,然后做出判斷.,考向二 φ-x圖像,,,電場力做功量度電勢能的變化,而電場力做功就是力對位移的積累,由Ep-Ep0=Fx,得Ep=Ep0+Fx,故Ep-x圖像的斜率表示電場力,縱截距表示初勢能;合力做功量度了動能的變化,如果帶電粒子只受電場力的作用,則合力做的功就是電場力做的功,由Ek-Ek0=Fx,得Ek=Ek0+Fx,故Ek-x圖像的斜率表示電場力,縱截距表示初動能.然后根據(jù)兩圖像斜率的變化可判斷出電場力的變化,進而判斷出電場強度大小的變化.,考向三 Ep-x圖像,,根據(jù)v-t圖像的速度變化、斜率變化(即加速度大小的變化),可確定電荷所受電場力的方向與電場力的大小變化情況,進而確定電場的方向、電勢的高低及電勢能的變化.,考向四 電場分布結(jié)合v-t圖像,,,,,,,,