2018屆高考物理一輪復習電場的能的性質(zhì)導學案2

1、學必求其心得，業(yè)必貴于專精電場的能的性質(zhì)知識梳理知識點一電場力做功和電勢能1電場力做功（1)特點：靜電力做功與_無關，只與_有關（2)計算方法wqed，只適用于勻強電場，其中d為沿_的距離wabquab，適用于_2電勢能(1）定義：電荷在_中具有的勢能，數(shù)值上等于將電荷從該點移到_位置時靜電力所做的功(2）靜電力做功與電勢能變化的關系：靜電力做的功等于_，即wabepaepbep.(3)電勢能具有相對性答案：1.（1)實際路徑初末位置（2）電場方向任何電場2.(1)電場零勢能（2)電勢能的減少量知識點二電勢、等勢面、電勢差1電勢(1)定義：電荷在電場中某一點的_與它的_的比值(2）定義式：。（

2、3）相對性：電勢具有相對性，同一點的電勢因_的選取不同而不同2等勢面（1）定義：電場中_的各點構成的面（2)特點在等勢面上移動電荷，電場力不做功等勢面一定與電場線垂直，即與場強方向_電場線總是由電勢_的等勢面指向電勢_的等勢面等差等勢面的疏密表示電場的強弱（等差等勢面越密的地方，電場線越密)3電勢差(1）定義：電荷在電場中,由一點a移到另一點b時，電場力所做的功wab與移動的電荷的電量q的比值(2）定義式：uab_.（3)電勢差與電勢的關系：uab_，uabuba。（4)電勢差與電場強度的關系勻強電場中兩點間的電勢差等于電場強度與這兩點沿_的距離的乘積，即uabed.答案:1。（1）電勢能電荷

3、量（3)零電勢點2（1）電勢相等（2）垂直高低3（2)(3）ab(4)電場方向思考判斷（1）電場力做功與重力做功相似，均與路徑無關.(）(2）電場中電場強度為零的地方電勢一定為零。()(3）電場強度處處相同的區(qū)域內(nèi)，電勢一定也處處相同。（)(4）a、b兩點的電勢差是恒定的,所以uabuba。（）（5)電場中，場強方向是指電勢降落最快的方向。(）（6)電勢有正負之分，因此電勢是矢量。（)(7）電勢的大小由電場的性質(zhì)決定，與零電勢點的選取無關。()（8）電勢差uab由電場本身的性質(zhì)決定，與零電勢點的選取無關。（)答案（1）（2）(3）（4)（5）(6）(7）（8)考點精練考點一電勢高低及電勢能大小

4、的比較1電勢高低的判斷判斷依據(jù) 判斷方法電場線方向 沿電場線方向電勢逐漸降低場源電荷的正負取無窮遠處電勢為零，正電荷周圍電勢為正值，負電荷周圍電勢為負值；靠近正電荷處電勢高，靠近負電荷處電勢低電勢能的高低正電荷在電勢較高處電勢能大，負電荷在電勢較低處電勢能大電場力做功根據(jù)uab，將wab、q的正負號代入，由uab的正負判斷a、b的高低2。電勢能大小的判斷判斷角度 判斷方法做功判斷法電場力做正功,電勢能減小電場力做負功，電勢能增加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公式法將電荷量、電勢連同正負號一起代入公式epq,正ep的絕對值越大，電勢能越大；負ep的絕對值越大，

5、電勢能越小對應訓練考向1場強與電勢的判斷典例1如圖所示，一圓環(huán)上均勻分布著正電荷，x軸垂直于環(huán)面且過圓心o.下列關于x軸上的電場強度和電勢的說法中正確的是（）ao點的電場強度為零,電勢最低bo點的電場強度為零，電勢最高c從o點沿x軸正方向，電場強度減小，電勢升高d從o點沿x軸正方向,電場強度增大,電勢降低解題指導o點場強可用微元法判斷；電勢高低可應用做功法判斷解析圓環(huán)上均勻分布著正電荷，可以將圓環(huán)等效為很多正點電荷的組成,同一條直徑的兩端點的點電荷的合場強類似于兩個等量同種點電荷的合場強,故圓環(huán)的中心的合場強一定為零x軸上的合場強,在圓環(huán)的右側(cè)的合場強沿x軸向右，左側(cè)的合場強沿x軸向左,電場強

6、度都呈現(xiàn)先增大后減小的特征，由沿場強方向的電勢降低，得o點的電勢最高綜上知選項b正確答案b考向2電勢、電勢能的判斷典例2(多選）如圖所示,在x軸上相距為l的兩點固定兩個等量異種點電荷q、q，虛線是以q所在點為圓心、為半徑的圓，a、b、c、d是圓上的四個點,其中a、c兩點在x軸上,b、d兩點關于x軸對稱下列判斷正確的是（）ab、d兩點處的電勢相同b四個點中c點處的電勢最低cb、d兩點處的電場強度相同d將一試探電荷q沿圓周由a點移至c點，q的電勢能減小解析由等量異種點電荷的電場線分布及等勢面特點知，a、b正確,c錯誤四點中a點電勢最高、c點電勢最低，正電荷在電勢越低處電勢能越小，故d正確答案abd

7、反思總結(jié)1電場線與等勢面的關系：電場線與等勢面垂直，并從電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面2電場強度大小與電勢無直接關系：零電勢可人為選取，電場強度的大小由電場本身決定，故電場強度大的地方,電勢不一定高3電勢能與電勢的關系: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考點二電勢差與電場強度的關系1公式e的三點注意（1）只適用于勻強電場（2)d為某兩點沿電場強度方向上的距離，或兩點所在等勢面之間的距離（3）電場強度的方向是電勢降低最快的方向2兩個重要推論推論1：勻強電場中的任一線段ab的中點c的電勢,等于c,如圖甲所示甲乙推論2：勻強電場中若兩線段abcd，且abcd，則uabu

8、cd(或abcd），如圖乙所示對應訓練考向1勻強電場中場強與電勢差的關系典例3如圖所示，在平面直角坐標系中，有方向平行于坐標平面的勻強電場，其中坐標原點o處的電勢為零，點a處的電勢為6 v，點b處的電勢為3 v,則電場強度的大小為()a200 v/m b200 v/mc100 v/m d100 v/m解題指導在oa上找到與b點等電勢的c點,連接b、c為等勢線由電場線與等勢線垂直,方向由高電勢點指向低電勢點,確定電場線根據(jù)電場強度與電勢差的關系ued計算解析勻強電場的電場線與等勢面都是平行、等間距排列的，且電場線與等勢面處處垂直，沿著電場線方向電勢均勻降落，取oa中點c,則c點電勢為3 v，連接

9、bc即為電場中的一條等勢線，作等勢線的垂線，即電場中的電場線e200 v/m。答案a變式1如圖所示，在光滑絕緣的水平面上，存在一個水平方向的勻強電場,電場強度大小為e，在水平面上有一個半徑為r的圓周，其中pq為直徑，c為圓周上的一點，在o點將一帶正電的小球以相同的速度向各個方向水平射出時，小球在電場力的作用下可以到達圓周的任何點，但小球到達c點時的速度最大已知pq與pc間的夾角為30，則關于該電場強度e的方向及pc間的電勢差大小說法正確的是（)ae的方向為由p指向q，upcerbe的方向為由q指向c，upcce的方向為由p指向c，upc2erde的方向為由o指向c，upc答案：d解析：由題意知

10、，過c點的切面應是圓周上離o點最遠的等勢面，半徑oc與等勢面垂直，e的方向為由o指向c，oc與pc間夾角為30，則連線oc與pc間夾角也為30,因此直線dpcr，則電場方向的長度為rcos 30，則upcer,選項d正確考向2非勻強電場中場強與電勢差的關系典例4(多選)如圖所示，實線表示電場線，下列關于電勢差的說法中正確的是(）a若abbc，則uabubcb若abbc，則uabubcc若abbc，則uababac，vavcvb baaabac，vbvcvacabacaa，vbvcva dabacaa，vavcvb2(2015全國卷，15)如圖13直線a、b和c、d是處于勻強電場中的兩組平行線，

11、m、n、p、q是它們的交點，四點處的電勢分別為m、n、p、q。一電子由m點分別運動到n點和p點的過程中，電場力所做的負功相等。則（）圖13a直線a位于某一等勢面內(nèi)，mqb直線c位于某一等勢面內(nèi),mnc若電子由m點運動到q點，電場力做正功d若電子由p點運動到q點，電場力做負功3（2014全國卷,21)(多選)如圖14,在正點電荷q的電場中有m、n、p、f四點，m、n、p為直角三角形的三個頂點，f為mn的中點，m30。m、n、p、f四點處的電勢分別用m、n、p、f表示。已知mn，pf,點電荷q在m、n、p三點所在平面內(nèi),則(）圖14a點電荷q一定在mp的連線上b連接pf的線段一定在同一等勢面上c將

12、正試探電荷從p點搬運到n點，電場力做負功dp大于m4（2015全國卷，24）如圖15,一質(zhì)量為m、電荷量為q(q0）的粒子在勻強電場中運動,a、b為其運動軌跡上的兩點。已知該粒子在a點的速度大小為v0，方向與電場方向的夾角為60;它運動到b點時速度方向與電場方向的夾角為30。不計重力。求a、b兩點間的電勢差.圖15參考答案1.解析由庫侖定律f可知，粒子在a、b、c三點受到的電場力的大小關系為fbfcfa，由a，可知abacaa。根據(jù)粒子的軌跡可知，粒子q與場源電荷p的電性相同，二者之間存在斥力,由cba整個過程中，電場力先做負功再做正功，且wbawcb，結(jié)合動能定理可知，vavcvb,故選項d

13、正確。答案d2。解析電子帶負電荷，電子由m點分別運動到n點和p點的過程中，電場力所做的負功相等，有wmnwmp0，而wmnqumn，wmpqump,q0，所以有umnump0,即mnp,勻強電場中等勢線為平行的直線，所以np和mq分別是兩條等勢線，有mq，故a錯誤,b正確；電子由m點到q點過程中,wmqq(mq）0，電子由p點到q點過程中，wpqq（pq)0，故c、d錯誤.答案b3。解析由mn，可知點電荷q一定在mn連線的中垂線上，過f作mn的垂線交mp與o點，設mffnl，則由幾何關系mol,foltan 30l，opmpmomncos 30ll，即foopl,onoml，故點電荷一定在mp的連線上的o點，