2014届高考物理知识点总复习精讲课件31

高考一轮总复习 ,物理科目 上课很好用 难度适中 知识点很全面

第2节 电场的能的性质

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一、电势差、电势、等势面、电势能等概念 1.电势差：电荷在电场中两点间移动时， 电场力所 做的功与它的电荷量 的比值，叫做这两点间的电势

WAB UAB= q ,是标量，由电场本身决定. 差.表达式： 2.电势：电场中某点的电势在数值上等于 单位正电荷由该点移到电势零点时电场力所做的功 ，是标量， 的性质，由电场本身决定.

描述 电场的能

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3 .电 势能 ：电荷 在 电场中 某 点具有 的 电势能等 于 它的电荷量与该点电势的乘积 ，它是由电荷和电场共同具有的. 相对 性，与零电势点的 4.电势能、电势具有 有 选取 关；电势能的改变、电势差与零电势

点的选取 无

关.

5.等势面：电场中电势相等的 点构成的面叫等势 面.

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二、电场力做功与电势能改变的关系 电场力对电荷做正功，电势能减少；电场力对电荷做 负功，电势能增加.且电势能的改变量等于电场力做 功的多少，即W电=-Δ E.

三、匀强电场中电势差与电场强度的关系沿匀强电场场强方向，两点间的电势差等于场强和这 两点间距离的乘积，即U=E·d. 四、常见电场等势面分布图

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五、等势面的性质 1 .在同一等势面上各点电势相等，所以在同一等势面 上移动电荷，电场力不做功. 2 .电场线跟等势面一定垂直，并且由电势高的等势面 指向电势低的等势面. 3.等势面越密，电场强度越大. 4.等势面不相交，不相切. 5.电场线的方向是电势降低的方向.

6 .沿匀强电场中任何一条直线 ( 等势面除外 ) ,电势都 是均匀变化的.

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题型一：电势高低与电势能大小的比较 例1 某电场的电场线分布如图所 示，下列说法正确的是( )

A.a点的电势高于b点的电势 B.c点的电场强度大于d点的电场强度 C.若将正试探电荷由a点移到b点，电场力做正功

D.若将一负试探电荷由c点移到d点，电势能减少

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【解析】沿电场方向电势降低，φa<φb,A错.电场线 的疏密程度反映了电场强度的小大关系，Ec<Ed,B 错.正电荷从低电势处移向高电势处，电场力做负功， C错.因为φc<φd,将负电荷从c移到d,电场力做正功， 电势能减少，D对. 【答案】D

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【方法与知识感悟】1.比较电势高低的方法 (1)沿电场线方向，电势越来越低. (2)判断出UAB的正负，再由UAB=φA-φB,比较φA、φB 的大小，若UAB>0,则φA>φB,若UAB<0,则φA<φB. (3) 取无穷远处为零电势点，正电荷周围电势为正值， 且离正电荷近处电势高；负电荷周围电势为负值，且 离负电荷近处电势低. 2.电势能大小的比较方法 (1)做功判断法 电场力做正功时电势能减小；电场力做负功时电势能 增大.(对正

、负电荷都适用).

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(2)依据电势高低判断

正电荷在电势高处具有的电势能大，负电荷在电势 低处具有的电势能大.3.电势与电势能比较 电势φ 意义 决定 因素 电势能E电

反映电场能的性质的物 理量 电场中某一点的电势φ 的大小，只跟电场本身 有关，跟点电荷q无关电势差U是指电场中两 点间的电势之差，UAB =φA-φB,取φB=0, 则φA=UAB

电荷在电场中某点时所 具有的电势能电势能的大小是由点电 荷q和该点电势φ共同决 定的 电势能差ΔE是指点电 荷在电场中两点间的电 势能之差ΔE=EA-EB, ΔE=W,取EB=0,EA =ΔE

变化 量

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电势φ 电势沿电场线方向 逐渐降落，选定零 电势点后，某点的 电势高于零则为正 值；某点的电势低 于零则为负值 伏特 E电=qφ qU=ΔE电

正负 含义

电势能E电 正电荷(+q):电势能 的正负跟电势的正负 相同；负电荷(-q ): 电势能的正负跟电势 的正负相反.正负表 示电势能的大小 焦耳

单位 联系

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题型二：匀强电场中电势差与场强的关系例2 (2012 安 徽 ) 如 图所

示，在平面直角坐标系中， 有方向平行于坐标平面的匀 强电场，其中坐标原点 O 处的电势为 0 V,点 A 处的 电势为 6 V, 点 B 处的电势为 3 V, 则电场强度的大小 为( ) A.200 V/m C.100 V/m B.200 3 V/m D. 100 3 V/m

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【解析】 在匀强电场中， 沿某 一方向电势降落，则在这一方 向上电势均匀降落， 故 OA 的中 点 C 的电势 φC=3 V(如图所 示),因此 B、C 为等势面.O OB 点到 BC 的距离 d=OCsinα, 而 sinα= 2 2= OB +OC 1 1 U -2 ,所以 d= OC=1.5×10 m.根据 E= 得，匀强电 2 2 d 3 U 场的电场强度 E= = 故选 -2V/m=200 V/m, d 1.5×10 项 A 正确，选项 B、C、D 错误.【答案】A

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【方法与知识感悟】 1. U=Ed 关系的应用 公式 U=Ed 中 d 是沿场强方向的两点间的距离或两等 势面间的距离，而 U 是这两点间的电势差.这一定量关系 U 只适用于匀强电场，变形后 E= ,用它可求匀强电场的场 d 强，也可定性分析非匀强电场. 2. 等分法计算匀强电场中的电势 (1)在匀强电场中，沿任意一个方向上，电势降落都是 均匀的，故在同一直线上相同距离的两点间的电势差相 等.如果把某两点间的距离等分为 n 段，则每段两端点间 1 的电势差等于原电势差的 倍. n

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(2) 已知电场中几点的电势，如果要求某点的电势 时，一般采用“等分法”在电场中找与待求点电 势相同的等势点，等分法也常用在画电场线的问 题中. (3) 在匀强电场中，相互平行的相等长度的线段两 端间的电势差相等，应用这一点可求解电势.

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题型三：电场力做功的计算及电场中的功能关系问题 例3 如图所示，虚线表示等

势面，

相邻两等势面间的电势差相等.有一带正电的小球在电场中运动，实 线表示该小球的运动轨迹.小球在 a 点的动能等于 20 eV,运动到b点时的动能等于2 eV.若取c点为电势零点， 则当这个带电小球的电势能等于-6 eV时(不计重力和 空气阻力),它的动能等于( )

A.16 eV B.14 eV C.6 eV D.4 eV 【思路点拨】正确理解电场力与路径无关及其与电势 能的变化关系，运用能量守恒定律是解题的关键.

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【解析】由动能定理可知，小球由a到b的过程中，动能减少20 eV-2 eV=18 eV,故电场力做功Wab= -18 eV,小球电势能增加量ΔEpab=18 eV,选C点为 零电势点，则 …… 此处隐藏：1887字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……