资源描述
单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第六章静电场,第 六 章,第,19,讲电场能性质,1/51,考纲要求,考情分析,命题趋势,1.电势能、电能,2电势差,3匀强电场中电势差与电场强度关系,全国卷，20全国卷，15,全国卷，15 广东卷，21,全国卷，21 全国卷，19,高考对本节内容考查主要是 以选择题形式考查电势差、电势、电势能了解和计算，有时也经过计算题考查包括能量力电综合问题.,2/51,栏目导航,板 块 一,板 块 二,板 块 三,板 块 四,3/51,考点电势差电势电势能,电势能,电荷量,标量,零势点,相对性,零势点,4/51,(2),等势面特点,同一等势面上任意两点间移动电荷电场力,_.,等势面一定跟电场线,_,，即跟场强方向,_.,电场线总是从电势较,_,等势面指向电势较,_,等势面,等差等势面越密地方场强越大，反之越,_.,(3),电势能,定义：电荷在电场中某点含有势能，等于将电荷从该点移到,_,位置时电场力所做功,电场力做功与电势能改变关系：电场力做功等于,_,，即,W,AB,E,pA,E,pB,E,p,.,不做功,垂直,垂直,高,低,小,零势点,电势能降低许,5/51,2,电势差匀强电场中电势差与场强关系,(1),电势差,定义：电荷在电场中，由一点,A,移到另一点,B,时，,_,与移动电荷,_,比值,电势差与电势关系，,U,AB,_,，,U,AB,U,BA,.,影响原因：电势差,U,AB,由电场本身性质决定，与移动电荷,q,及电场力做功,W,AB,_,，与零电势点选取,_.,电场力,F,做功,电荷量,A,B,无关,无关,6/51,(2),匀强电场中电势差与电场强度关系,电势差与电场强度关系式，,U,AB,Ed,，其中,d,为,A,、,B,两点,_,距离,在匀强电场中，电场强度在数值上等于沿,_,方向每单位距离上降低电势；,注意,：电场中，沿电场强度方向电势降落得最快,沿电场方向,电场强度,7/51,1,请判断以下表述是否正确，对不正确表述，请说明原因,(1),电场线越密地方电场强度越大，而等差等势面越密地方电场强度越小,(,),解析：,等差等势面越密地方电场强度越大,(2),负电荷在电势越高地方含有电势能一定越低,(,),(3),取无穷远处电势为零，则正电荷周围各点电势都是正值，负电荷周围各点电势都是负值,(,),(4),在同一等势面上移动电荷，电场力不做功,(,),8/51,(5),在匀强电场中电场力做功与路径无关，在非匀强电场中电场力做功与路径相关,(,),解析：,在任何电场中电场力做功都与路径无关,(6),当存在非电场力做功时，电场力对物体做功与物体电势能改变量大小不等,(,),解析：,电场力做功是电势能改变量度,(7),电场强度越大地方，电势一定越高,(,),解析：,电势高低与电场强弱无关,(8),顺着电场线电势一定降低，顺着电场线电场强度一定变小,(,),解析：,顺着电场线电场强度可能变大、可能变小、可能不变，电场强度大小与电场线疏密相关，与方向无关,9/51,2,(,多项选择,)(,电场强度和电势关系,),(,全国理综,),关于静电场电场强度和电势，以下说法正确是,(,),A,电场强度方向处处与等势面垂直,B,电场强度为零地方，电势也为零,C,伴随电场强度大小逐步减小，电势也逐步降低,D,任一点电场强度总是指向该点电势降落最快方向,解析：,由等势面特点可知，电场强度方向处处与等势面垂直，选项,A,正确；电场强度为零，但电势不一定为零，如等量同号电荷连线中点处，选项,B,错误；电场强度减小，电势不一定降低，如负点电荷电场，选项,C,错误；电场强度方向是电势降落最快方向，选项,D,正确,AD,10/51,BC,11/51,4,(,电场线与电势能,),(,江苏单科，改编,),将一电荷量为,Q,小球放在不带电金属球附近，所形成电场线分布如图所表示，金属球表面电势处处相等,a,、,b,为电场中两点，则以下说法中错误是,(,),A,a,点电场强度比,b,点大,B,a,点电势比,b,点高,C,检验电荷,q,在,a,点电势能比在,b,点大,D,将检验电荷,q,从,a,点移到,b,点过程中，电场力做负功,C,12/51,解析：,本题考查静电场中力性质和能性质，意在考查考生对静电力性质和能性质了解与掌握情况电场线密地方电场强度大，选项,A,正确；沿着电场线方向电势逐步降低，选项,B,正确；由,E,p,q,可知，负电荷在高电势处电势能小，选项,C,错误；负电荷从,a,到,b,电势能增加，依据电场力做功与电势能改变关系可知，这个过程中电场力做负功，选项,D,正确,13/51,1,电势高低判断,一电势高低与电势能大小判断,14/51,2.,电势能大小判断,判断角度,判断方法,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,电荷电势法,正电荷在电势高地方电势能大,负电荷在电势低地方电势能大,公式法,将电荷量、电势连同正负号一起代入公式正Epq，正Ep绝对值越大，电势能越大；负Ep绝对值越大，电势能越小,能量守恒法,在电场中，若只有电场力做功时，电荷动能和电势能相互转化，动能增加，电势能减小，反这，动能减小，电势能增加,15/51,静电场中几个物理概念之间关系,(1),电场线与电场强度关系：电场线越密地方表示电场强度越大，电场线上某点切线方向表示该点电场强度方向,(2),电场线与等势面关系；电场线与等势面垂直，并从电势较高等势面指向电势较低等势面,(3),电势能与电势关系：正电荷在电势高地方电势能大；负电荷在电势低地方电势能大,16/51,例,1,(,多项选择,)(,海南卷,),如图，两电荷量分别为,Q,(,Q,0),和,Q,点电荷对称地放置在,x,轴上原点,O,两侧，,a,点位于,x,轴上,O,点与点电荷,Q,之间，,b,点位于,y,轴,O,点上方取无穷远处电势为零以下说法正确是,(,),A,b,点电势为零，电场强度也为零,B,正试探电荷在,a,点电势能大于零，所受电场力方向向右,C,将正试探电荷从,O,点移到,a,点，必须克服电场力做功,D,将同一正试探电荷先后从,O,、,b,两点移到,a,点，后者电势能改变较大,BC,17/51,解析：,由两等量异种点电荷电场线分布知：过,Q,和,Q,连线垂直平分线,Ob,等势面为零势能面，所以将同一正试探电荷先后从,O,、,b,两点移到,a,点做功相同，所以正试探电荷电势能改变相同，,D,错误点,b,在零势能面上，,b,点电势为零，由场强合成法则知，,b,点场强不为零，方向平行,x,轴向右，,A,错误在,a,点放一正试探电荷，所受电场力方向向右，当沿,x,轴正方向移动时，电场力做正功电势能降低，在,O,点减为零，过了,O,点电势能为负值，所以正试探电荷在,a,点电势能大于零，反之若从,O,点移到,a,点，电场力与运动方向相反，所以电场力做负功即克服电场力做功，,B,、,C,正确,18/51,电场中各点电势与试探电荷无关；电荷在电场中某点电势能与试探电荷相关；在电场中移动电荷，电场力做功和电势能改变都与电荷相关,19/51,1,几个常见经典电场等势面比较,二等势面与粒子运动轨迹分析,20/51,21/51,2.,带电粒子在电场中运动轨迹问题分析方法,(1),从轨迹弯曲方向判断受力方向,(,轨迹向合外力方向弯曲,),，从而分析电场方向或电荷正负；,(2),结合轨迹、速度方向与静电力方向，确定静电力做功正负，从而确定电势能、电势和电势差改变等；,(3),依据动能定理或能量守恒定律判断动能改变情况,22/51,带电粒子在电场中运动轨迹分析思绪,23/51,例,2,如图所表示，虚线,a,、,b,、,c,代表电场中三条电场线，实线为一带正电质点仅在电场力作用下经过该区域运动轨迹，,P,、,R,、,Q,是这条轨迹上三点，点,R,同时在电场线,b,上，由此可判断,(,),A,带电质点在,P,点加速度比在,Q,点加速度小,B,带电质点在,P,点电势能比在,Q,点大,C,带电质点在,P,点动能大于在,Q,点动能,D,P,、,R,、,Q,三点，,P,点处电势最高,解析：,电场线疏密对应电场强弱，,P,点电场强，电场力大，加速度大，,A,错误；,Q,到,P,电场力做正功，动能增大，电势能减小，因为质点带正电，电势降低，故,C,正确,C,24/51,三电势差与电场强度关系,25/51,26/51,例,3,(,多项选择,),如图所表示，,A,、,B,、,C,、,D,、,E,、,F,为匀强电场中一个边长为,10 cm,正六边形六个顶点，,A,、,B,、,C,三点电势分别为,1 V,、,2 V,、,3 V,，正六边形所在平面与电场线平行以下说法正确是,(,),A,经过,CD,和,AF,直线应为电场中两条等势线,B,匀强电场电场强度大小为,10 V/m,C,匀强电场电场强度方向为由,C,指向,A,D,将一个电子由,E,点移到,D,点，电子电势能将降低,1.6,10,9,J,ACD,27/51,1,v,t,图象：依据,v,t,图象速度改变、斜率改变,(,即加速度大小改变,),，确定电荷所受电场力方向与电场力大小改变情况，进而确定电场强度方向、电势高低及电势能改变,四图象在电场中应用,28/51,2,x,图象：,(1),电场强度大小等于,x,图线斜率大小，电场强度为零处，,x,图线存在极值，其切线斜率为零,(2),在,x,图象中能够直接判断各点电势大小，并可依据电势大小关系确定电场强度方向,(3),在,x,图象中分析电荷移动时电势能改变，可用,W,AB,qU,AB,，进而分析,W,AB,正负，然后作出判断,3,E,x,图象：,(1),反应了电场强度随位移改变规律,(2),E,0,表示场强沿,x,轴正方向；,E,0,表示场强沿,x,轴负方向,(3),图线与,x,轴围成,“,面积,”,表示电势差，,“,面积,”,大小表示电势差大小，两点电势高低依据电场方向判定,29/51,例,4,(,多项选择,),如图甲所表示，有一绝缘圆环，圆环上均匀分布着正电荷，圆环平面与竖直平面重合一光滑细杆沿垂直圆环平面轴线穿过圆环，细杆上套有一个质量为,m,10 g,带正电小球，小球所带电荷量,q,5.0,10,4,C,小球从,C,点由静止释放，其沿细杆由,C,经,B,向,A,运动,v,t,图象如图乙所表示小球运动到,B,点时，速度图象切线斜率最大,(,图中标出了该切线,),则以下说法正确是,(,),ACD,30/51,A,在,O,点右侧杆上，,B,点场强最大，场强大小为,E,1.2 V/m,B,由,C,到,A,过程中，小球电势能先减小后变大,C,由,C,到,A,电势逐步降低,D,C,、,B,两点间电势差,U,CB,0.9,V,31/51,例,5,两电荷量分别为,q,1,和,q,2,点电荷放在,x,轴上,O,、,M,两点，两电荷连线上各点电势,随,x,改变关系如图所表示，其中,A,、,N,两点电势均为零，,ND,段中,C,点电势最高，则,(,),A,N,点电场强度大小为零,B,A,点电场强度大小为零,C,NC,间电场强度方向指向,x,轴正方向,D,将一负点电荷从,N,点移到,D,点，电场力先做正功后做负功,解析：,A,、,N,点电势等于零，电场强度大小不为零，选项,A,、,B,错误；从,N,到,C,电势升高，,N,、,C,间电场强度方向指向,x,轴负方向，选项,C,错误；从,N,到,C,电势升高，从,C,到,D,电势降低，将一负点电荷从,N,点移到,C,点，电场力做正功，从,C,点到,D,点，电场力做负功，选项,D,正确,D,32/51,例,6,两个带正电，所带电量都为,q,点电荷放在,x,轴上，相距为,L,，能正确反应两电荷连线上场强,E,与,x,关系是以下选项中哪一个图,(,),解析：,由等量同种点电荷电场强度分布情况可知，在两电荷连线中点处电场强度最小，为零，从两点电荷向连线中点电场强度逐步减小，关于连线中点对称两点场强大小相等，但方向相反，所以,A,正确,A,33/51,1,(,安徽合肥诊疗,),如图所表示，在两等量异种点电荷连线上有,D,、,E,、,F,三点，且,DE,EF,.,K,、,M,、,L,分别为过,D,、,E,、,F,三点等势面一不计重力带负电粒子，从,a,点射入电场，运动轨迹如图中实线所表示，以,|,W,ab,|,表示该粒子从,a,点到,b,点电场力做功数值，以,|,W,bc,|,表示该粒子从,b,点到,c,点电场力做功数值，则,(,),A,|,W,ab,|,|,W,bc,|,B,|,W,ab,|,U,bc,|,，而,W,qU,，所以,|,W,ab,|,W,bc,|,，则,A,、,B,均错误；从带负电粒子运动轨迹可知该粒子从,a,点到,c,点受到大致向左作用力，故左侧为正电荷，从左向右电势降低，则,D,错误；粒子由,a,点到,b,点，电场力做负功，电势能增加，动能降低，则,C,正确,35/51,2,电场中某一直线上电势,伴随位置,x,改变规律曲线如图所表示，曲线图关于,轴对称，且与坐标原点相切，,A,、,B,、,C,、,D,四点所对应电势相等，,U,BO,为,B,、,O,两点间电势差，,U,OC,是,O,、,C,两点间电势差，则,(,),A,U,BO,U,OC,B,从,B,到,C,静电力对电荷一定先做负功再做正功,C,A,、,D,两点场强相同,D,O,点场强等于零,解析：,B,点电势高于,O,点，而,O,点电势小于,C,点，故,U,BO,U,OC,，故,A,错误；从,B,到,C,对正电荷先做正功再做负功；而对负电荷是先做负功再做正功，故,B,错误；依据电势改变可知，,A,、,D,两点电场方向相反，故,C,错误；依据题图可知，左右两边电场线均指向,O,点，故,O,点场强应为,0,；故,D,正确,D,36/51,3,(,多项选择,),如图甲所表示，,Q,1,、,Q,2,为两个被固定点电荷，,a,、,b,是它们连线延长线上两点现有一带负电粒子只在电场力作用下以一定初速度从,a,点开始经,b,点向远处运动，粒子经过,a,、,b,两点时速度分别为,v,a,、,v,b,，其速度时间图象如图乙所表示以下说法正确是,(,),A,Q,1,一定带正电,B,Q,1,电量一定小于,Q,2,电量,C,b,点电场强度一定为零,D,粒子由,a,点经,b,点向远处运动过程中，粒子电势能先减小后增大,CD,37/51,38/51,4,一个外半径为,R,、内半径为,r,带正电空心金属球壳，球心在,x,轴上,O,点，金属球壳在周围空间产生静电场，则其电场强度大小,E,在,x,轴上分布情况是图中,(,),解析：,由题意知，金属球壳处于静电平衡状态，则其内部电场强度大小处处为,0,，外部电场强度大小满足点电荷场强公式，选项,D,正确,D,39/51,例,1,(,浙江宁波质检,6,分,),空间有一沿,x,轴对称分布电场，其电场强度,E,随,x,改变图象如图所表示,(,沿,x,轴正方向为电场强度正方向,),以下说法正确是,(,),A,O,点电势最低,B,x,2,点电势最高,C,x,1,和,x,1,两点电势相等,D,x,1,和,x,3,两点电势相等,40/51,答题送检,来自阅卷名师汇报,错误,致错原因,扣分,B,或,D,将Ex图象错误地看成了x图象，从而认为纵坐标轴物理意义为电势.,6,41/51,规范答题,解析,沿,x,轴对称分布电场，由题图可得其电场线以,O,点为中心指向正、负方向，沿电场线方向电势降落,(,最快,),，所以,O,点电势最高，选项,A,、,B,错误；依据,U,Ed,，电场强度是变量，可用,E,x,图象面积表示电势差，因图象沿,x,轴对称分布，所以,x,1,、,O,和图象所围面积与,x,1,、,O,图象所围面积相等，选项,C,正确；,x,1,、,x,3,两点电场强度大小相等，电势沿电场线方向逐步降低，电势不相等，选项,D,错误,答案,C,42/51,例,2,(,多项选择,)(,河北保定诊疗,6,分,),如图所表示，实线是某电场中电场线，虚线是一个带负电质点仅在电场力作用下在这个电场中运动轨迹，若质点是从,a,处运动到,b,处，以下判断正确是,(,),A,质点从,a,到,b,加速度减小,B,b,处电势能大,C,b,处电势高,D,质点在,b,处速度小,43/51,答题送检,来自阅卷名师汇报,错误,致错原因,扣分,A,不清楚电场线疏密与场强关系,C,无法判断出电场方向，不知道沿电场线方向电势降低,6,44/51,规范答题,解析,由题图可知,b,处电场线比,a,处电场线密，说明,b,处场强大于,a,处场强依据牛顿第二定律，质点在,b,处加速度大于在,a,处加速度，,A,错质点做曲线运动，必受到不等于零合外力，即,F,电,0,，且,F,电,方向应指向运动轨迹凹侧因为质点带负电，所以电场线指向是从疏到密再利用,“,沿电场线方向电势逐步降低,”,判断,a,、,b,处电势高低关系是,a,b,，,C,错因为电势越高带负电电荷电势能越小，可判断由,a,b,电势能增加，,B,选项正确系统能量守恒，电势能增加则动能减小，即速度减小，,D,选项正确,答案,B,D,45/51,BD,46/51,47/51,48/51,答案：,E,200 V/m,49/51,50/51,课时达标,51/51,
展开阅读全文
浙ICP备2021020529号-1 | 浙B2-20240490 
