2011屆高考物理一輪復習教學案精品集63電勢能電勢電勢差

1、第三課時電勢能電勢電勢差G_尸 1_ _畫口耳【教學要求】1了解電場力做功特點，了解電勢、電勢差、電勢能的概念以及它們之間的關系。2知道電場力做功與電勢能改變間的關系，知 道電勢能的相對性。3了解等勢面的概念，了解幾種典型電場等勢 面分布，知道電場線與等勢面之間的關系?！局R再現】一、 電勢差UAB1.定義：電荷在電場中，由一點A移動到另一點B時，_ 所做的功與電荷量的比值WAB/q，叫做A、B兩點間的電勢差，用UAB表示.2定義式：UAB=_3.單位：_，1 V=1 J/ C.4矢標性：_，但有正負，正負表示電勢的高低.二、 電勢：1._定義：電勢是某點與標準位置的電勢差.在數 值上等于把

2、_ 從某點移到 _（零電勢點）時電場力所做的功.2.定義式：A=UAO=_ 3.單位：_ .4.矢標性： _，但有正負.電勢的正負表示該點電勢比零勢點高還是低.三、 電勢能1.電荷在電場中具有的與電荷位置有關的能量叫電荷的電勢能.2.單位：_（J）.矢標性；_.3.電場力做功與電勢能的關系：電場力對電荷做正功，電荷的電勢能_ ，做功量等于_;電場對電荷做負功，電荷的電勢能_，做功量等于_.即W電=E（類比于WG=Ep）.四、 等勢面1.定義：電場中 _的點構成的面叫做等勢面.2.等勢面的特點1等勢面一定跟電場線 _ ;2電場線總是從 _的等勢面指向 _ 的等勢面；3任意兩等勢面都不會相交；4電

3、荷在同一等勢面上移動，電場力做的功為_；5電場強度較大的地方，等差的等勢面較密.五、勻強電場中場強和等勢面的關系在勻強電場中，沿著場強方向的兩點間的電勢差等于_ 跟這兩點間距離的乘積，即U=Ed，也可理解為：在勻強電場中，電場強度在數 值上等于沿場強方向上單位長度的電勢降落，即E=U/d。重點突破 知識點一電場力做功與電勢能在電場中移動電荷，電場力對電荷做功與電荷通過的路徑無關，所以只要抓住起始點與終了點間 的幾何關系或電勢關系。但要搞清楚其電勢能的變 化，必須看電場力做功情況?！緫?1 1】（徐州08摸底）如圖所示，A、B是一條 電場線上的兩點，若在A點釋放一初速為零的電 子，電子僅受電場

4、力作用，沿電場線從A運動到B則（）；才A.電場強度的方向向左B.A點場強一定大于B點場強C.電場力做負功D.電勢能增加導示：由于電子的初速度為零，并且僅在電場力的作用下向B運動，所電場力由A向B，場強方向 與負電荷電場力方向相反，電場強度向左，A對。 只根據一條電場線不能判斷電場強度關系，B錯。一條電場線周圍的電場強度變化可能出現多種情況，如從A向B，可能是勻強電場、 逐漸增大、逐漸減小、先增后減、先減后增等。電場線方向電勢降低、電場力對正電荷做功電勢降 低（負電荷反之）、正電荷在電勢能高處電勢高 （負 電荷反之）、越靠近正電荷電勢越高 （負電荷反之）。知識點三電場力做功與電勢差知識點二電勢與

5、等勢面電勢差的定義式為：UAB=WAB/q，求解它們間電勢是相對的，我們把電勢相等的點構成的用下通過該區(qū)域時的運動軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點，據此可知 （）A三個等勢面中，a的電勢最高B.帶電質點通過P點時的電勢能較大C.帶電質點通過P點時的動能較人D.帶電質點通過P點時的加速度較大向，電場力方向垂直于等勢面圖所示。過D點作DM/CP,_則DM為等勢線,并指向軌跡曲線彎曲的內側，如圖所示，而該點電易得M=D=9 9 V V場方向與此力的方向一致。電場線的指向就是電勢由高指向低的方向，所以c點電勢最高，A錯，等勢線密處電場強，D對，若粒子從P到Q，電場力點，用等勢線，確定場強大小和方向，再求

6、未知量方法探究做正功動能增大，電勢能減少，B對D錯。故選類型一場強、電勢、電勢能的比較面稱等勢面，一般地相鄰等勢面間的電勢差相等.【應用 2 2】（鎮(zhèn)江市08調查）如圖所示，虛線a、b、c代表電場中的三 個等勢面，相鄰等勢面 之間的電勢差相等，即Uab=Ubc,實線為一帶正 電的質點僅在電場力作關系時應注意公式中角標的對 應關系，同時還要注意電荷的正 負性質。曲 - - a【應用 2 2】如圖,A、B、C、D是勻強電場中正方形的四個頂點。已知A、B、C三點的電勢分別為導示：帶正電的粒子“僅在鍵由此可以判斷岀電場力的方電場力的作用下”是本題的關L，因為 =15V，；：B=3 V，_則UAB=12

7、 V。所以在AB延長線上距B為L/2的P處的電勢為；：P=3V，連接P、C得到等勢線，即可作岀電場線如電子自發(fā)由靜止開始運動，電場力做正功，電勢能BD。減少，CD錯。故選Alit電場中電勢高低的判斷方法：順著15V15V，B=3 V，C= 3 V。由此可得D點電勢導示: :利用場強與等勢面的關系來解決。設AB=該類題目的基本解法是：尋找等勢A【例 1 1】（20062006 .江西模擬）如圖所示的電場 線，可判定（）（）A.該電場一定是勻強電場B.A點的電勢一定低于B點電勢C.負電荷放在B點的電勢能比A點的電勢能大D.負電荷放在B點所受電場力方向向右導示：由圖知，該電場線為直線，在我們常接觸的

8、電場中，勻強電場的電場線是直線，但點電荷的電 場線也是直線，故也可能是正電荷放在左端或負電 荷放在右端時產生電場的電場線，另外也可能是正 負電荷之間的一條電場線，故A錯。電勢的高低可 據電場線由高電勢指向低電勢判斷，則：A :B，故B錯。由于：A ：B故正電荷在A點的電勢能大，而 負電荷在B點的電勢能大，因此C正確，也可假設 負電荷由A移到B，則該過程中電場力向左與運動 方向相反故電場力做負功，電勢能增加。負電荷在 電場中所受電場力的方向與該點場強的方向相反。故D錯。琨用指一-此題主要考查場強大小和電勢高低的判斷方法及如何比較電荷在電場中不同點電勢能的大小。易錯之處在于混淆場強和電勢兩個 概念

9、，認為 沿電場線方向場強也越來越小，也有 同學認為只要電場線為直線，該區(qū)域的電場就是勻強電場。解答這類題目的方法是清楚各量大小的 判斷方法，場強是根據電場線的疏密判斷，電勢是 根據沿電場線方向電勢越來越低判斷，而電勢能則 是根據在兩點間移動電荷時電場力的做功情況判斷。類型二涉及電場力做功的力電綜合問題涉及電場力做功的力學問題，應注重對物體的受力分析與運動過程分析，針對物體運動特點尋找 解題的規(guī)律與思路。用到的規(guī)律有：牛頓定律、動 能定理、運動學規(guī)律等?！纠?2 2】一質量為m，帶電量為+q的小球，用長為L的絕緣線懸掛在水平向右的勻強電場中，開始時把懸線拉到水平，小球 在位置A點。然后將小球 由

10、靜止釋放，球沿弧線下 擺到a=60的B點時小 球速度恰好為零.試求：勻強電場場強.導示: :由于小球受到的電場力與重力均為恒力，而絕緣線對小球的作用力對小球不做功，則可對A到B應用動能定理解題:mgLsin : - qEL（1 cos、）=0解得：E=3mgq- - - 此題為單擺在電場中的模型, 擺球在/AOB的平分線方向上稱為平衡位置， 而用 重力與電場力的合力可求岀此電擺的等效重力加速度。成功體驗n_匸3一上1.（07廣東佛山）空氣中的負離子對人的健康極為 有益。人工產生負氧離子的方法最常見的是電暈放 電法。如圖所示，一排針狀負極和環(huán)形正極之間加 上直流高壓電，電壓在5000 V左右，使

11、空氣發(fā)生電離， 從而產生負氧離子，使空氣 凈化，針狀負極與環(huán)形正極 間距離為5 mm，且可視為勻強電場，電場強度為E,電場對負氧離子的作用力為F，則（）A.E=103N/C，F=1.6X10-16NEB.E=106N/C,F=1.6X10-16NC.E=103N/C,F=1.6X10-l3ND.E=106N/C,F=1.6X10-13N 2.（07濰坊檢測）如圖所示，三條虛線表示某電場中的三個等勢面，其電勢分別為1=10 V, 2=30V，一個帶電粒子只受電場力作用.按圖中實線軌跡從A點電運動到B點，貝U （）A粒子帶負電B粒子在A點的速度大于B點的速度C粒子在A點的加速度大于在B點的加速度D

12、.粒子在A點的電勢能大于在B點的電勢能3. （07青島模擬）如圖所示，在豎直向上的勻強電 場中，一根不可伸長的絕緣細繩一端系著一個帶電1.D2.AC3.B4.VA= J ,NB= 6qE m5.(1)E = . 3mg /q(2)UAB一3mgl/2qF = -3mgC小球在從a點運動到b點的過程中，電勢能減小D.小球在運動過程中機械能守恒4.如圖所示，一絕緣細 圓環(huán)半徑為r，其環(huán)面固 定在水平面上，場強為E的勻強電場與圓環(huán)平面 平行，環(huán)上穿有一電量為+q、質量為m的小球，可沿圓環(huán)做無摩擦的圓周運 動。若小球經A點時速度VA的方向恰與電場垂直，且圓環(huán)與小球間沿水平方向無力的作用，則速度VA=_ 。當小球運動到與A點對稱的B點時，小球對圓環(huán)在水平方向的作用力NB=_ 。5.（2007江蘇科研）一長為L的細線，上端固定， 下端拴一質量為m、帶電量為q的