2019版高考物理大一轮复习第六章静电场第2讲电场能的性质学案

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1、第2讲电场能的性质[考试标准]知识内容必考要求加试要求说明电势能和电势bc1.不要求用等势面去推断电场的强弱和方向．2.不要求知道电场强度的方向就是电势降低最快的方向．3.不要求计算感应电荷的场强和静电力．4.不要求应用“处于静电平衡的导体是等势体”的知识解决有关问题.电势差bc电势差与电场强度的关系c静电现象的应用b一、电场力做功与电势能1．电场力做功(1)特点：电场力做功和路径无关，只与初、末位置有关．(2)计算方法：①W＝qEd，只适用于匀强电场，其中d为沿电场线方向的位移．②WAB＝qUAB，适用于任何形式的电场．2．电势能(1)定义：电荷在电场中某点的电势能，等于静电力把

2、它从该点移动到零势能位置时所做的功．(2)静电力做功与电势能变化的关系静电力做的功等于电势能的减少量，WAB＝EpA－EpB.(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穷远处的电势能规定为零，或把电荷在地球表面的电势能规定为零．二、电势与等势面1．电势(1)定义式：φ＝.(2)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)．(3)相对性：电势具有相对性，同一点的电势因电势零点选取的不同而不同．2．等势面的特点(1)等势面一定与电场线垂直，即跟场强的方向垂直．(2)在同一等势面上移动电荷时电场力不做功．(3)电场线总是从电势高的等势

3、面指向电势低的等势面．自测1如图1所示，将一带正电的点电荷沿电场线方向从A点移动到B点，下列说法正确的是()图1A．静电力做正功，电势能增加B．静电力做负功，电势能增加C．静电力做正功，电势能减少D．静电力做负功，电势能减少答案C自测2关于静电场，下列说法正确的是()A．电势等于零的物体一定不带电B．电场强度为零的点，电势一定为零C．同一电场线上的各点，电势一定相等D．负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加答案D解析电势是相对量，其大小与零电势点的选取有关，沿同一电场线方向上的各点电势逐渐降低，故A、B、C均错误；负电荷所受电场力方向与电场线方向相反，故沿电场线方向移动负电荷时电

4、场力做负功，电势能增加，D正确．三、电势差1．定义式UAB＝.2．电势差与电势的关系UAB＝φA－φB.3．影响因素电势差UAB由电场本身的性质决定，与移动的电荷q及电场力做的功WAB无关，与电势零点的选取无关．4．匀强电场中电势差与电场强度的关系电势差与场强的关系式：U＝Ed，其中d为电场中两点间沿电场线方向的距离．自测3对公式E＝的理解，下列说法正确的是()A．此公式适用于计算任何电场中A、B两点间的电势差B．A点和B点间距离越大，则这两点的电势差越大C．匀强电场中A、B两点沿电场线的距离越大，则电场强度越小D．公式中的d是匀强电场中A、B所在的两等势面之间的距离答案D命题点一

5、电势能和电势电势差1．电势能增、减的判断方法(1)做功判断法：电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加．(2)公式法：由Ep＝qφ将q、φ的大小、正负号一起代入公式，Ep的正值越大，电势能越大；Ep的负值越小，电势能越大．(3)能量守恒法：在电场中，若只有电场力做功，电荷的动能和电势能相互转化，动能增大，电势能减小；动能减小，电势能增大．2．电势高低常用的两种判断方法(1)依据电场线的方向：沿电场线方向电势逐渐降低．(2)依据电势能的高低：正电荷在电势能大处电势较高，负电荷在电势能大处电势较低．例1(2016·浙江4月学考·13)如图2所示，真空中有两个点电荷Q1＝9.0

6、×10－8C和Q2＝－1.0×10－8C，分别固定在x坐标轴上，其中Q1位于x＝0处，Q2位于x＝6cm处．在x轴上()图2A．场强为0的点有两处B．在x＞6cm区域，电势沿x轴正方向降低C．质子从x＝1cm运动到x＝5cm处，电势能升高D．在0＜x＜6cm和x＞9cm的区域，场强沿x轴正方向答案D解析因为Q1＞0，Q2＜0，且Q1＞Q2，所以x＜0区域不会出现合场强为0的点；0＜x＜6cm区域合场强沿x轴正方向，场强都不为零，x＞6cm区域有一位置合场强为零，由k＝－k得x＝9cm，则6cm＜x＜9cm区域合场强沿x轴负方向，x＞9cm区域合场强沿x轴正方向，故A错，D对；沿电场

7、方向电势降低，B错；质子带正电，在电势高处电势能大，C错．变式1(2016·温州市质检)电场中有A、B两点，一个点电荷在A点的电势能为1.2×10－8J，在B点的电势能为0.80×10－8J．已知A、B两点在同一条电场线上，如图3所示，该点电荷的电荷量的绝对值为1.0×10－9C，那么()图3A．该电荷为负电荷B．该电荷为正电荷C．A、B两点的电势差UAB＝4.0VD．把该电荷从A移到B，静电力做功为WAB＝2.5×10－10J答案A解析在A点的电势能大于在B点的电势