2013届高考物理一轮精品教学案课件：6.2电场能性质 .pptVIP

* * 第2节 电场能的性质 一、静电力做功的特点与电势能 1．静电力做功的特点 (1)在电场中移动电荷时电场力做功与路径无关，只与 有关，可见静电力做功与重力做功相似． (2)在匀强电场中，电场力做的功W＝ ，其中d为沿电场线方向的位移． 2．电势能 (1)定义：电荷在电场中某点的电势能，等于静电力把它从该点移到 位置时所做的功． (2)静电力做功与电势能变化的关系 静电力做的功等于电势能的 ，WAB＝EpA－EpB. (3)电势能的相对性：电势能是相对的，通常把电荷在离场源电荷 的电势能规定为零，或把电荷在地球表面的电势能规定为零． 初、末位置 qEd 零势能 减少量 无穷远处 二、电势和等势面 1．电势 (1)定义：电荷在电场中某点的电势能与它的电荷量的比值． (2)定义式：φ＝ . (3)矢标性：电势是标量，其大小有正负之分，其正(负)表示该点电势比电势零点高(低)． (4)相对性：电势具有相对性，同一点的电势因 的选取的不同而不同． (5)电场线指向电势降低的方向． 2．等势面 (1)定义：电场中 的各点构成的面． (2)特点 ①电场线跟等势面 ，即场强的方向跟等势面 ． ②在 上移动电荷时电场力不做功． ③电场线总是从 的等势面指向 的等势面． ④等差等势面越密的地方电场强度 ；反之 ． 电势零点 电势相同 垂直 垂直 等势面 电势高 电势低 越大 越小 三、电势差 1．定义：电场中两点间电势的 ． 2．移动电荷做功与电势差的关系：电荷在电场中由一点A移到另一点B时， 与 的比值等于电势差．公式 .单位：伏特，符号V. 3．影响因素：电势差UAB由 决定，与移动的电荷q及电场力做的功WAB无关，与电势零点的选取无关． 电势、电势能具有相对性，要确定电场中某点的电势或电荷在电场中某点具有的电势能必须选取电势零点，但电势能的变化和电势差具有绝对性，与电势零点的选取无关． 差值 电场力做的功 电荷量 电场本身的性质 四、匀强电场中电势差与电场强度的关系 1．电势差与电场强度的关系式： ，其中d为匀强电场中两点间 的距离． 2．电场强度的方向和大小 电场中，电场强度的方向是指 最快的方向．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的电势． U＝Ed 沿电场线方向 电势降低 电场 1．右图中三条实线a、b、c表示三个等势面．一个带电粒子射入电场后只在电场力作用下沿虚线所示途径由M点运动到N点，由图可以看出(　　) A．三个等势面的电势关系是φa＞φb＞φc B．三个等势面的电势关系是φa＜φb＜φc C．带电粒子在N点的动能较小，电势能较大 D．带电粒子在N点的动能较大，电势能较小 解析：由图中等势面的分布和带电粒子的运动轨迹可以判断：带电粒子所受电场力一定垂直等势面指向轨迹的内侧，再根据电场力与速度方向的夹角可以得出，带电粒子从M运动到N做减速运动， 动能减小，电势能增加，由于带电粒子的电性未知，所以不能判断三个等势面电势的高低，故选C. 答案：C 2．如图所示，AB、CD为一圆的两条直径，且互相垂直，O点为圆心．空间存在一未知静电场，场强方向与圆周所在平面平行．现有一电子，在电场力作用下(重力不计)，先从A点运动至C点，动能减少了W；又从C点运动至B点，动能增加了W，那么关于此空间存在的静电场可能是(　　) A．方向垂直于AB并由O指向C的匀强电场 B．方向垂直于AB并由C指向O的匀强电场 C．位于O点的正点电荷形成的电场 D．位于D点的正点电荷形成的电场 解析：由电场力做功WAB＝qUAB可得：WAC＝－eUAC＝－W，WCB＝－eUCB＝W，所以φA＝φB，且φA＞φC，故正确答案为A、D. 答案：AD 3．(2010年高考全国卷Ⅰ)关于静电场，下列结论普遍成立的是(　　) A．电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低 B．电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关 C．在