2014物理第七章第3課時(shí)電場能的性質(zhì)

1、 廣州出版社廣州出版社20142014年五羊高考年五羊高考高考總復(fù)習(xí)物理高考總復(fù)習(xí)物理( (課件課件) )20142014年五羊高考物理復(fù)習(xí)年五羊高考物理復(fù)習(xí) 第第3 3課時(shí)課時(shí) 電場能的性質(zhì)電場能的性質(zhì) 課前自主解讀課前自主解讀 1.電勢能 （1）定義：電荷在電場中具有的勢能。 （2）量度：電荷q在電場中電勢為的某點(diǎn)具有電勢能為p=_。隨著零勢能點(diǎn)選取在不同位置，同一電荷在同一點(diǎn)電勢能_（“相同”或“不同”）； 電勢能是標(biāo)量。電荷在某點(diǎn)電勢能為正表示其電勢能比零勢能_；電荷在某點(diǎn)電勢能為負(fù)表示其電勢能比零勢能_；電勢能的正、負(fù)值不意味著電勢能有方向。q不同多少 2.電勢 （1）定義：電荷在電

2、場中某點(diǎn)的電勢能p與它的電荷量Q的比值，即=_。 （2）量度：電場中某點(diǎn)的電勢值由_確定，與檢驗(yàn)電荷_（“有關(guān)”或“無關(guān)”）。 電勢是標(biāo)量。某點(diǎn)電勢為正表示其電勢比零勢_；某點(diǎn)電勢為負(fù)表示其電勢比零電勢_；電勢的正、負(fù)值不意味著電勢有方向。電場本身無關(guān)高低 3.電勢差 （1）定義：電場中兩點(diǎn)間電勢之差值。設(shè)A、B兩點(diǎn)電勢分別為A、B，則A、B兩點(diǎn)間電勢差為UAB=_ （2）意義：電場中兩點(diǎn)間電勢差與零勢點(diǎn)的選取_（“有關(guān)”或“無關(guān)”），與檢驗(yàn)電荷_（“有關(guān)”或“無關(guān)”）。 4.電場力做功 （1）定義：設(shè)將電荷量為q的電荷從電場中A點(diǎn)移到B點(diǎn)，則電場力做功為WAB=_。電場力做功只與初、末位置_

3、關(guān)，與電荷通過的路徑_關(guān)。 （2）功能關(guān)系：電場力做功的多少是_的量度。電場力做多少功，電勢能就_多少；電荷克服電場力做多少功，電勢能就_多少。即WAB=_。課前自主解讀課前自主解讀A B無關(guān)無關(guān)qUAB有無電勢能變化減少增加-p課前自主解讀課前自主解讀 5.等勢面（線） （1）定義：電場中電勢相等的點(diǎn)組成的面（線）叫等勢面（線） （2）特點(diǎn)： 在等勢面（線）上兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷，電場力做功為_且與路徑_（“有關(guān)”或“無關(guān)”） 若沿等勢面（線）移動(dòng)電荷，則電荷所受電場力方向總與_方向垂直，因此等勢面（線）上每處電場線方向與_垂直； 等差等勢面（線）的疏密程度反映電場的強(qiáng)弱等差等勢面（線）越密集處電

4、場強(qiáng)度越_（“強(qiáng)”或“弱”）零無關(guān)電荷移動(dòng)等壓面（線）強(qiáng)課前自主解讀課前自主解讀 6.勻強(qiáng)電場中兩點(diǎn)電勢差 如圖所示勻強(qiáng)電場場強(qiáng)為E，電場中有間距為L的兩點(diǎn)A、B，A、B連線與場強(qiáng)方向成，現(xiàn)將電荷量為q的電荷從A移到B，則電場力做功為WAB=EqLcos另WAB=qUAB，可得UAB=ELcos，即U=Ed，其中s為A、B兩點(diǎn)沿電場方向的距離。課堂主題互動(dòng)課堂主題互動(dòng)1.電場力做功特點(diǎn)電場力做功特點(diǎn)2.電勢能變化與電場力做功之間關(guān)系電勢能變化與電場力做功之間關(guān)系3.電場強(qiáng)度與電勢電場強(qiáng)度與電勢4.運(yùn)用電場力做功與電勢差之間關(guān)系運(yùn)用電場力做功與電勢差之間關(guān)系5.理解關(guān)系式理解關(guān)系式UEd的物理意

5、義的物理意義主題一、電場力做功特點(diǎn)主題一、電場力做功特點(diǎn)例題例題1（2011，“五羊高考五羊高考”原創(chuàng)原創(chuàng)）如圖所示，實(shí)）如圖所示，實(shí)線為電場線，虛線為等勢面，線為電場線，虛線為等勢面，A、B在同一電場線上，在同一電場線上，B、C在同一等勢線上若將一正電荷在同一等勢線上若將一正電荷q在在A點(diǎn)由靜止點(diǎn)由靜止釋放，僅在電場力作用下可運(yùn)動(dòng)到釋放，僅在電場力作用下可運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，設(shè)電場力做功點(diǎn)，設(shè)電場力做功W1；若該電荷；若該電荷q從從A點(diǎn)沿等勢線以一定初速度射出，點(diǎn)沿等勢線以一定初速度射出，電荷沿曲線到達(dá)電荷沿曲線到達(dá)C點(diǎn)，設(shè)電場力做功為點(diǎn)，設(shè)電場力做功為W2.則則()AW1W2BW1W2CW1W2D

6、無法確定無法確定 電場力做功決電場力做功決定于哪些因素？定于哪些因素？A變式變式1 1如圖所示，在如圖所示，在Q Q 產(chǎn)生的電場中，產(chǎn)生的電場中，B B、C C、D D為為以以Q Q 為圓心的圓周上三點(diǎn)，圓內(nèi)有一點(diǎn)為圓心的圓周上三點(diǎn)，圓內(nèi)有一點(diǎn)A A，已知，已知ABABACACADAD，現(xiàn)將同一檢驗(yàn)電荷從，現(xiàn)將同一檢驗(yàn)電荷從A A點(diǎn)分別移動(dòng)到點(diǎn)分別移動(dòng)到B B、C C、D D各點(diǎn)的過程中，電場力做功的關(guān)系是各點(diǎn)的過程中，電場力做功的關(guān)系是( ( ) )A AW WABABW WACACW WADADB BW WABABW WACACW WADADC CW WABAB W WACAC W WAD

7、ADD D因沒有具體數(shù)據(jù)，故無法確定因沒有具體數(shù)據(jù)，故無法確定 電場力做功決定電場力做功決定于哪些因素？于哪些因素？主題一、電場力做功特點(diǎn)主題一、電場力做功特點(diǎn)C主題二、電勢能變化與電場力做功之間關(guān)系主題二、電勢能變化與電場力做功之間關(guān)系 例題例題2 2一帶電油滴在勻強(qiáng)電場一帶電油滴在勻強(qiáng)電場E E中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖虛線所中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖虛線所示，勻強(qiáng)電場的方向豎直向下若不計(jì)空氣阻力，則此帶示，勻強(qiáng)電場的方向豎直向下若不計(jì)空氣阻力，則此帶電油滴從電油滴從a a運(yùn)動(dòng)到運(yùn)動(dòng)到b b的過程中，下列有關(guān)其各種能量變化情的過程中，下列有關(guān)其各種能量變化情況說法正確的為況說法正確的為( ( ) ) A A動(dòng)

8、能減小動(dòng)能減小 B B電勢能增加電勢能增加 C C動(dòng)能和電勢能之和減少動(dòng)能和電勢能之和減少 D D重力勢能和電勢能之和增加重力勢能和電勢能之和增加 電勢能變化決定電勢能變化決定于什么因素？于什么因素？C變式變式2 2(2010(2010，廣州二模，廣州二模) ) a a、b b、c c、d d 四個(gè)帶電液四個(gè)帶電液滴在如圖所示的勻強(qiáng)電場中，分別水平向左、水平向滴在如圖所示的勻強(qiáng)電場中，分別水平向左、水平向右、豎直向上、豎直向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則右、豎直向上、豎直向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則( ( ) ) A Aa a、b b為同種電荷為同種電荷 B. B. c c、d d為異種電荷為異種電荷 C C

9、c c的電勢能增加，機(jī)械能減少的電勢能增加，機(jī)械能減少 D Dd d的電勢能減少，機(jī)械能減少的電勢能減少，機(jī)械能減少主題二、電勢能變化與電場力做功之間關(guān)系主題二、電勢能變化與電場力做功之間關(guān)系 A變式變式3 3（20112011，廣州四校），廣州四校）如圖所示為某電場中的某如圖所示為某電場中的某一條電場線，若一帶負(fù)電的粒子從由一條電場線，若一帶負(fù)電的粒子從由A A點(diǎn)移到點(diǎn)移到B B點(diǎn)過程點(diǎn)過程中，電場力做負(fù)功，則可判定中，電場力做負(fù)功，則可判定( ( ) )A AA A點(diǎn)的場強(qiáng)一定小于點(diǎn)的場強(qiáng)一定小于B B點(diǎn)點(diǎn)B B電場線的方向一定由電場線的方向一定由A A指向指向B BC. C. 粒子在粒子

10、在A A點(diǎn)的電勢能一定比點(diǎn)的電勢能一定比B B點(diǎn)小點(diǎn)小D. D. 粒子在粒子在A A點(diǎn)的電勢能可能比點(diǎn)的電勢能可能比B B點(diǎn)大點(diǎn)大 電場力做負(fù)功意電場力做負(fù)功意味著什么？味著什么？BC主題二、電勢能變化與電場力做功之間關(guān)系主題二、電勢能變化與電場力做功之間關(guān)系 例題例題3 3（20132013，廣州調(diào)研）如圖，將一正電荷從電場線，廣州調(diào)研）如圖，將一正電荷從電場線上的上的a a點(diǎn)移到點(diǎn)移到b b點(diǎn)，電勢點(diǎn)，電勢 、 。下列判斷正確。下列判斷正確的是的是 （ ）A A該電場是勻強(qiáng)電場該電場是勻強(qiáng)電場 B B電場線方向由電場線方向由a a指向指向b bC Ca a點(diǎn)場強(qiáng)大于點(diǎn)場強(qiáng)大于b b點(diǎn)場強(qiáng)點(diǎn)

11、場強(qiáng) D D正電荷的電勢能增加正電荷的電勢能增加主題三、電場強(qiáng)度與電勢主題三、電場強(qiáng)度與電勢B變式變式4 4（單選）在圖中（單選）在圖中, ,實(shí)線和虛線分別表示等量異種點(diǎn)實(shí)線和虛線分別表示等量異種點(diǎn)電荷的電場線和等勢線電荷的電場線和等勢線, ,則下列有關(guān)則下列有關(guān)P P、Q Q 兩點(diǎn)的相關(guān)說法兩點(diǎn)的相關(guān)說法中正確的是中正確的是( )( ) A.A.兩點(diǎn)的場強(qiáng)等大、同向兩點(diǎn)的場強(qiáng)等大、同向 B.B.P P點(diǎn)電場更強(qiáng)點(diǎn)電場更強(qiáng) C.C.兩點(diǎn)電勢一樣高兩點(diǎn)電勢一樣高 D.D.Q Q點(diǎn)的電勢較低點(diǎn)的電勢較低C主題三、電場強(qiáng)度與電勢主題三、電場強(qiáng)度與電勢變式變式5 5A A、B B 是一條電場線上的兩點(diǎn)

12、，若在是一條電場線上的兩點(diǎn)，若在A A 點(diǎn)釋放一初速點(diǎn)釋放一初速度為零的電子，電子僅受電場力作用，并沿電場線從度為零的電子，電子僅受電場力作用，并沿電場線從A A運(yùn)動(dòng)到運(yùn)動(dòng)到B B，其速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示設(shè)，其速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示設(shè)A A、B B 兩點(diǎn)的電場兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度分別為強(qiáng)度分別為E EA A、E EB B，電勢分別為，電勢分別為A A、B B，電子在，電子在A A、B B 兩點(diǎn)兩點(diǎn)的電勢能分別為的電勢能分別為A A、B B，則，則 ( ( ) )A AE EA A E EB B B BE EA A E EB BC CA A B B D DA A B B主題三、電場強(qiáng)度與

13、電勢主題三、電場強(qiáng)度與電勢AD主題四、運(yùn)用電場力做功與電勢差之間關(guān)系主題四、運(yùn)用電場力做功與電勢差之間關(guān)系例題例題4 4將一正電荷從無窮遠(yuǎn)處移入電場中將一正電荷從無窮遠(yuǎn)處移入電場中M M 點(diǎn)，電勢能點(diǎn)，電勢能減少了減少了8.08.010109 9 J J，若將另一等量的負(fù)電荷從無窮遠(yuǎn)處，若將另一等量的負(fù)電荷從無窮遠(yuǎn)處移入電場中的移入電場中的N N 點(diǎn)，電勢能增加了點(diǎn)，電勢能增加了9.89.810109 9 J J，則下列，則下列判斷正確的是判斷正確的是 ( () ) A AM M N N 0 0 B BN N M M 0 0 C CN N M M 0 0 D DM M N N 0 0C變式變式

14、6 6一個(gè)帶正電的質(zhì)點(diǎn)，電量一個(gè)帶正電的質(zhì)點(diǎn)，電量q q2.02.010109 9 C C，在靜，在靜電場中由電場中由a a 點(diǎn)移到點(diǎn)移到b b 點(diǎn)在這個(gè)過程中，除電場力外，其點(diǎn)在這個(gè)過程中，除電場力外，其他力做功他力做功6.06.010105 5J J，質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能增加了，質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能增加了8.08.010105 5J J，則，則a a、b b 兩點(diǎn)的電勢差兩點(diǎn)的電勢差a ab b為為 ( () ) A A3 310104 4V V B B1 110104 4V V C C4 410104 4V V D D7 710104 4V V主題四、運(yùn)用電場力做功與電勢差之間關(guān)系主題四、運(yùn)用電場力做功與電勢差

15、之間關(guān)系B主題五、理解關(guān)系式主題五、理解關(guān)系式UEd的物理意義的物理意義C1在靜電場中，將一正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做了負(fù)功，則()AB點(diǎn)的電場強(qiáng)度一定比A點(diǎn)大B電場線方向一定從B指向AC. B點(diǎn)的電勢一定比A點(diǎn)高D該電荷的動(dòng)能一定減小2a、b為電場中的兩點(diǎn)，且a點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)，由此可知()A把負(fù)電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)電場力做負(fù)功，電勢能增加B把正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)電場力做負(fù)功，電勢能增加C無論移動(dòng)的是正電荷還是負(fù)電荷，電荷的電勢能都要減少D以上說法都不對課外演練課外演練CA3a和b為電場中的兩個(gè)點(diǎn)，如果把q2108C的負(fù)電荷從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)，電場力對該電荷做了4107J的正功，則該電荷的電勢

16、能()A增加了4107JB增加了2107JC減少了4107J D減少了8107J4帶電粒子在只受電場力作用的情形下，由靜止開始運(yùn)動(dòng)，以下說法中正確的是()A粒子總是向電場強(qiáng)度小處運(yùn)動(dòng)B粒子總是向電勢低處運(yùn)動(dòng)C粒子總是向電勢能低處運(yùn)動(dòng)D粒子總是沿電場線方向運(yùn)動(dòng)課外演練課外演練CC5如圖31所示，a、b、c三條虛線為電場中的等勢面，等勢面b的電勢為零，且相鄰兩個(gè)等勢面間的電勢差相等，一個(gè)帶正電的粒子在A時(shí)的動(dòng)能為10 J，在電場力作用下從A運(yùn)動(dòng)到C速度為零不計(jì)重力，則系統(tǒng)總能量為() A10 J B5 J C5 J D0課外演練課外演練B6等量異種點(diǎn)電荷的連線和其中垂線如圖32，現(xiàn)將一負(fù)檢驗(yàn)電荷q

17、先由a沿直線移到b(稱為過程)，后由b點(diǎn)沿直線移到c點(diǎn)(稱為過程)設(shè)檢驗(yàn)電荷所受電場力為F，其電勢能為P，則()A過程，電場力F減小B過程，電場力F減小C過程，電勢能P不變D過程，電勢能P增加課外演練課外演練C7.在以點(diǎn)電荷為球心、以r為半徑的球面上各點(diǎn)相同的物理量是()A電場強(qiáng)度B同一電荷所受電場力C電勢D同一電荷具有的電勢能課外演練課外演練CD8如圖33所示，一帶電粒子沿與電場線垂直的方向從電場中央進(jìn)入兩平行金屬板間的勻強(qiáng)電場，已知粒子的帶電量為q，兩板間的電勢差為U，粒子重力不計(jì)，則粒子運(yùn)動(dòng)過程中()A若粒子從電場中射出，則粒子動(dòng)能增加 了qUB若粒子從電場中射出，則電場力一定對粒子做了

18、qU/2的功C若粒子打在極板上，則電場力一定對粒子做了qU/2的功D若粒子打在極板上，則粒子的動(dòng)能一定增加了qU/2課外演練課外演練CD9如圖34所示，在水平方向的勻強(qiáng)電場中，絕緣細(xì)線的一端固定在O點(diǎn)，另一端系一帶正電的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球所受的電場力大小等于重力大小，比較a、b、c、d這四點(diǎn)，該小球()A在最高點(diǎn)a處動(dòng)能較其他三點(diǎn)都小B在最低點(diǎn)c處重力勢能最小C在水平直徑右端b處機(jī)械能最大D在水平直徑左端d處總能量最大課外演練課外演練BC課外演練課外演練10.如圖35所示，曲線表示電場中關(guān)于x軸對稱的等勢面，在x軸上有a、b兩點(diǎn)，則()Aa點(diǎn)的場強(qiáng)小于b點(diǎn)的場強(qiáng)B. a點(diǎn)的場強(qiáng)等于b點(diǎn)的場強(qiáng)C. a點(diǎn)的場強(qiáng)大于b點(diǎn)的場強(qiáng)D. a點(diǎn)的場強(qiáng)方向與x軸同向AD11如圖36所示，光滑絕緣細(xì)桿豎直放置，它與正點(diǎn)電荷Q為圓心的某一圓周交于B、C兩點(diǎn)質(zhì)量為m，帶電量為q的有孔小球從桿上A點(diǎn)無初速下滑，已知qQ，ABh，小球滑到B點(diǎn)時(shí)速度大小為，則()A小球在B、C兩點(diǎn)處機(jī)械能相等B