2012届高考一轮复习课件：6.3电场能性质.pptVIP

* * 1．电场力做功的特点和电势能 (1)电场力做功与路径　无关　，只与　始末位置　有关． (2)电势能：电荷在电场中由其相对位置决定的能(类似重力势能)，用Ep表示． (3)电场力做功与电势能的关系 ①静电力做的功等于电势能的　改变　量，即WAB＝EpA－EpB. ②电荷在某点具有的电势能等于静电力把它从该点移动到　零势能　位置时所做的功，即电势能是相对的．通常把电荷在离场源电荷　无限远处　的电势能规定为零，或把电荷在大地表面的电势能规定为零． ②等势面与电场线的关系 a．电场线总是与等势面　垂直　，且从　 电势高的　等势面指向　电势低的　等势面． b．电场线越密的地方，等差等势面也　密　. c．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． d．任意两等势面不相交． e．实际中测量等电势点较容易，所以往往通过描绘等势线来确定电场线． (3)电势差 ①定义：电场中两点间的　电势　的差值． ②表达式：UAB＝φA－φB 3．电势差与电场强度的关系：匀强电场中电势差U和电场强度E的关系式为U＝　Ed　. 一、由电场线、等势面判断电势、电场强度、电势能 问题：如何判断电势的高低，电势能大小、正负？ 解答：(1)根据场源电荷判断： 离正的场源电荷越近，电势越高，正检验电荷的电势能(为正值)越大，负检验电荷的电势能(为负值)越小；离负的场源电荷越近，电势越低，正检验电荷的电势能(为负值)越小，负检验电荷的电势能(为正值)越大． (2)根据电场线判断： 顺着电场线的方向，电势逐渐降低，正检验电荷(或负检验电荷)的电势能减少(增加)；逆着电场线方向，电势逐渐升高，正检验电荷(负检验电荷)的电势能增加(减少)． (3)根据电场力做功判断： 电场力对正电荷做正功时，正电荷由高电势(电势能大)的点移向低电势(电势能小)的点；电场力对负电荷做正功时，负电荷由低电势(电势能大)的点移向高电势(电势能小)的点．电场力做负功时，与上述情况相反 例1：某静电场的电场线分布如图6－3－1所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ，电势分别为φP和φQ，则(　　) 解析：从图可以看出P点的电场线的密集程度大于Q点的密集程度，故P点的场强大于Q点的场强，因电场线的方向由P指向Q，而沿电场线的方向电势逐渐降低，P点的电势高于Q点的电势，故A正确． 答案：A 点评：电场线的方向反映了电势的高低，电场线和等势面的疏密反映了场强的大小． 警示：电势由电场本身及电势零点的选取决定，与Ep、q无关；电势差与电势零点的选取无关；电势能与电势零点的选取以及q有关． 二、匀强电场中的电场强度和电势差的关系 问题：匀强电场中的电场强度和电势差存在怎样的关系？应注意些什么？ 例2：如图6－3－2所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点，一带电量为q＝－2×10－5C的电荷从A点移动到B点，电场力做功－2.4×10－4J，从C点移动到B点，电场力做功1.2×10－4J，已知A点的电势φA＝15V，由此可知D点电势为多少？若该正方形的边长为a＝2cm，且电场方向与正方形所在平面平行，则场强为多少？ 三、电场力与其他力共同作用下带电体的能量问题 问题:怎样计算电场力做功？ 例3：如图6－3－3所示，固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量均为Q，其中A带正电，B带负电，DC是它们连线的垂直平分线，A、B、C三点构成一边长为d的等边三角形，另有一个带电小球E，质量为m，电荷量为＋q(可视为质点)，被长为L的绝缘轻质细线悬挂于O点，O点在C点的正上方，现把小球E拉起到M点，使细线水平绷直且与A、B、C处于同一竖直面内，并由静止开始释放，小球向下做圆周运动到最低点C时，速度为v，已知静电力恒量为k，若取D点的电势为零，求： (1)在A、B所形成的电场中，M点的电势． (2)绝缘细线在C点所受到的拉力FT. 点评：电场中的功能关系有以下几种情况： (1)只有电场力做功，电势能和动能之和不变；(2)只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能三者之和不变；(3)除重力外，其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化． 警示：公式W＝Uq有两种用法：(1)当电荷由A→B时，为W＝qUAB＝q(φA－φB)，强调带符号用，此时W的正、负直接与电场力做正功、负功对应；(2)W，q，U三者都取绝对值运算，但所得