高三物理第一轮复习 电场能的性质 新人教版.doc

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1、第3课时　电场能的性质基础知识归纳1.电势能、电势、等势面、电势差的概念(1)电势能：与重力势能一样，电荷在电场中也具有势能，这种势能叫电势能.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，Ep＝　qφ　.它是电荷与电场共同具有的.(2)电势：φ＝，即电场中某点的电势等于电荷在该点具有的电势能与它的电荷量的比值，是标量.描述电场　能　的性质，由电场本身决定，与试探电荷　无关　.(3)等势面：电场中　电势相等　的点构成的面叫　等势面　.(4)电势差：电荷在电场中两点间移动时，电场力所做的功跟它的电荷量的比值叫这两点间的电势差.

2、UAB＝，是标量，由电场本身决定.UAB＝，UAB＝，UAB＋UBC＝.2.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　.且电势能的改变量与电场力做功的关系是　W＝－ΔE　.3.电场强度与电势差的关系两点间的电势差等于场强和这两点间沿　匀强电场方向　的距离的乘积，即　U＝Ed　.4.常见电场等势面分布图重点难点突破一、电场力做功的特点及计算方法电场力做功与路径无关，只与初末位置有关.计算方法：1.由求功公式计算W＝Fscosθ，此式只适用于匀强电场.2.由电场力做功与电势能的改

3、变关系计算W＝－ΔEp＝qU，对任何电场都适用.3.由动能定理计算W电＋W非电＝ΔEk.二、电势与电场强度的区别和联系区别：1.电势与电场强度的大小没有必然的联系，某点电势为零，电场强度可以不为零，反之亦然；2.电势反映电场能的性质，而电场强度反映电场力的性质；3.电势是标量，具有相对性，而电场强度是矢量，不具有相对性，两者叠加的法则不同；联系：1.电势和电场强度都是由电场本身的因素决定，与试探电荷无关；2.在匀强电场中有关系式φA－φB＝Ed.三、等势面与电场线的关系1.电场线总是与等势面垂直，且从高等势面指向低等势面，沿电场线方向电势

4、降低最快；2.电场线越密的地方，等势面越密；3.沿等势面移动电荷，电场力不做功，沿电场线移动电荷，电场力一定做功；4.电场线和等势面都是人们虚拟出来形象描述电场的工具；5.实际中测量等势点较容易，所以往往通过描述等势线来确定电场线.四、解决电场线、等势面、运动轨迹综合问题应注意1.运动轨迹不一定与电场线重合，轨迹的切线方向为该点的速度方向；2.带电粒子所受合力应指向轨迹弯曲的凹侧；3.弄清力和运动的关系，揭示粒子为什么这样运动.典例精析1.电场力做功与电势能改变的关系【例1】有一带电荷量q＝－3×10－6C的点电荷，从电场中的A点移到B点

5、时，克服电场力做功6×10－4J.从B点移到C点时，电场力做功9×10－4J.问：(1)AB、BC、CA间电势差各为多少？(2)如以B点电势为零，则A、C两点的电势各为多少？电荷在A、C两点的电势能各为多少？【解析】(1)解法一：

6、UAB

7、＝＝V＝200V因负电荷从A→B克服电场力做功，必须是从高电势点移向低电势点，即φA>φB，所以UAB＝200V

8、UBC

9、＝＝V＝300V因负电荷从B→C电场力做功，必是从低电势点移到高电势点，即φB<φC，所以UBC＝－300VUCA＝UCB＋UBA＝－UBC＋(－UAB)UCA＝300V－200V＝

10、100V解法二：由U＝得UAB＝＝V＝200VUBC＝＝V＝－300VUAC＝UAB＋UBC＝(200－300)V＝－100VUCA＝－UAC＝100V(2)若φB＝0，由UAB＝φA－φB得φA＝UAB＝200V由UBC＝φB－φC有φC＝φB－UBCφC＝0－(－300)V＝300V电荷在A点电势能EpA＝qφA＝－3×10－6×200JEpA＝－6×10－4J电荷在C点电势能EpC＝qφC＝－3×10－6×300JEpC＝－9×10－4J【思维提升】利用公式W＝qUAB计算时，有两种运算法.(1)正负号运算法：按照符号规定把电荷量q

11、，移动过程始、末两点电势差UAB及电场力的功WAB代入公式计算.(2)绝对值运算法：公式中q·UAB、WAB均为绝对值，算出数值后再根据“正(或负)电荷从电势较高的点移动到电势较低的点时，电场力做正功(或电场力做负功)；正(或负)电荷从电势较低的点移到电势较高的点时，电场力做负功(或电场力做正功)”来判断.【拓展1】一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下.若不计空气阻力，则此带电油滴从a运动到b的过程中，能量变化情况为(C)A.动能减小B.电势能增加C.动能和电势能之和减小D.重力势能和电势能之和增加【解析】由

12、油滴运动轨迹可知其合外力方向必为竖直向上，故该油滴必带负电，由a运动到b的过程中，动能增加.电势能减小，由于要克服重力做功，故动能和电势能之和减小，且运动过程中有动能、电势能、重力势能之和守恒