高三物理復(fù)習(xí)教學(xué)案電場能的性質(zhì)教學(xué)內(nèi)容

1、高三物理復(fù)習(xí)教學(xué)案電場能的性質(zhì)nH電場強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿勻強(qiáng)場強(qiáng)方向每單位距離上的電勢差電場強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿勻強(qiáng)場強(qiáng)方向每單位距離上的電勢差nI將正點(diǎn)電荷從場強(qiáng)為零的一點(diǎn)移動到場強(qiáng)為零的另一點(diǎn)，電場力做功為零將正點(diǎn)電荷從場強(qiáng)為零的一點(diǎn)移動到場強(qiáng)為零的另一點(diǎn)，電場力做功為零問題問題1關(guān)于靜電場，下列說法正確的是關(guān)于靜電場，下列說法正確的是_一、電場能的基本概念一、電場能的基本概念nA電場強(qiáng)度大的地方電勢高，電場強(qiáng)度小的地方電勢低電場強(qiáng)度大的地方電勢高，電場強(qiáng)度小的地方電勢低nB場強(qiáng)為零處，電勢不一定為零場強(qiáng)為零處，電勢不一定為零nC電場強(qiáng)度的方向是指向電勢降低最大的方向電場強(qiáng)度的方向是指向電勢

2、降低最大的方向nD電場強(qiáng)度的方向是指向電勢降低最快的方向電場強(qiáng)度的方向是指向電勢降低最快的方向nE沿電場線方向場強(qiáng)減少，電勢降低沿電場線方向場強(qiáng)減少，電勢降低nF在電勢高處電荷具有的電勢能大在電勢高處電荷具有的電勢能大nG電場中任意兩點(diǎn)之間的電勢差只與這兩點(diǎn)的場強(qiáng)有關(guān)電場中任意兩點(diǎn)之間的電勢差只與這兩點(diǎn)的場強(qiáng)有關(guān)B D HJ.將一點(diǎn)電荷沿等勢面移動時，電場力垂直于等將一點(diǎn)電荷沿等勢面移動時，電場力垂直于等勢面，電場力不做功勢面，電場力不做功Jn問題問題2. 把一試探電荷把一試探電荷q=10-10C放在某一電場中放在某一電場中A點(diǎn)，具有電勢能為點(diǎn)，具有電勢能為210-8J，則該點(diǎn)的電勢，則該點(diǎn)的

3、電勢為為 A= ； 一、電場能的基本概念一、電場能的基本概念（1）若將該試探電荷從若將該試探電荷從A點(diǎn)移到點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做點(diǎn)，電場力做功為功為110-8J，則，則AB兩點(diǎn)的電勢差為兩點(diǎn)的電勢差為UAB= ，B點(diǎn)的電勢點(diǎn)的電勢 B= ； （2）若在）若在A點(diǎn)放入另一電荷點(diǎn)放入另一電荷q=-210-10C，則，則A點(diǎn)電勢為點(diǎn)電勢為 A= .該電荷在該電荷在A點(diǎn)的電勢能點(diǎn)的電勢能為為 。 （3）若以）若以B點(diǎn)為零勢能點(diǎn)，則點(diǎn)為零勢能點(diǎn)，則A點(diǎn)的電勢為點(diǎn)的電勢為 。 200V100V100V200V-410-8J100Vn問題問題2把一試探電荷把一試探電荷q=10-10C放在某一電場中放在某一電場

4、中A點(diǎn)，具有電勢能為點(diǎn)，具有電勢能為210-8J，則該點(diǎn)的電勢為，則該點(diǎn)的電勢為 A= ； 一、電場能的基本概念一、電場能的基本概念（1）若將該試探電荷從若將該試探電荷從A點(diǎn)移到點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做功為點(diǎn)，電場力做功為110-8J，則，則AB兩點(diǎn)的電勢差為兩點(diǎn)的電勢差為UAB= ，B點(diǎn)的電勢點(diǎn)的電勢 B= ； （2）若在）若在A點(diǎn)放入另一電荷點(diǎn)放入另一電荷q=210-10C，則，則A點(diǎn)電勢為點(diǎn)電勢為 A= .該電荷在該電荷在A點(diǎn)的電勢能為點(diǎn)的電勢能為 。 （3）若以）若以B點(diǎn)為零勢能點(diǎn)，則點(diǎn)為零勢能點(diǎn)，則A點(diǎn)的電勢為點(diǎn)的電勢為 。 （5）若）若A、B是勻強(qiáng)電場中某一條電場線上的兩點(diǎn)，是勻強(qiáng)電場

5、中某一條電場線上的兩點(diǎn)，AB=2cm，則該電場的場強(qiáng)為則該電場的場強(qiáng)為 _ 200V100V100V-210-8J200V100V5000V/m電場強(qiáng)度、電勢、電勢差、電勢能的比較電場強(qiáng)度、電勢、電勢差、電勢能的比較 電場強(qiáng)度電場強(qiáng)度電勢電勢電勢差電勢差電勢能電勢能意義意義定義定義矢標(biāo)性矢標(biāo)性決定決定因素因素相互相互關(guān)系關(guān)系聯(lián)系聯(lián)系描述電場的描述電場的力的性質(zhì)力的性質(zhì)描述電場的描述電場的能的性質(zhì)能的性質(zhì)描述電場做功描述電場做功的本領(lǐng)的本領(lǐng)描述電荷在電場描述電荷在電場中的能量中的能量,電荷電荷做功的本領(lǐng)做功的本領(lǐng)E=F/q若若B點(diǎn)電勢點(diǎn)電勢為為0,則則A=UAB =A-0UAB=WAB/qEp=

6、q矢量：方向矢量：方向?yàn)檎姾傻臑檎姾傻氖芰Ψ较蚴芰Ψ较驑?biāo)量：有正標(biāo)量：有正負(fù)，正負(fù)只負(fù)，正負(fù)只表示大小表示大小標(biāo)量：有正負(fù)，標(biāo)量：有正負(fù)，正負(fù)只是比較電正負(fù)只是比較電勢的高低勢的高低標(biāo)量：有正負(fù)，標(biāo)量：有正負(fù)，正負(fù)表示電勢能正負(fù)表示電勢能的大小。的大小。電場強(qiáng)度、電勢、電勢差、電勢能的比較電場強(qiáng)度、電勢、電勢差、電勢能的比較 電場強(qiáng)度電場強(qiáng)度 電勢電勢電勢差電勢差電勢能電勢能意義意義描述電場的力的性描述電場的力的性質(zhì)質(zhì)描述電場的能的性質(zhì)描述電場的能的性質(zhì)描述電場做功的本領(lǐng)描述電場做功的本領(lǐng)描述電荷在電場中的能量描述電荷在電場中的能量,電荷電荷做功的本領(lǐng)做功的本領(lǐng)定義定義E=F/q若若B點(diǎn)電

7、勢為點(diǎn)電勢為0,則則A=UAB=A-0UAB=WAB/qEp=q矢標(biāo)性矢標(biāo)性矢量：方向?yàn)檎娛噶浚悍较驗(yàn)檎姾傻氖芰Ψ较蚝傻氖芰Ψ较驑?biāo)量：有正負(fù)，正負(fù)標(biāo)量：有正負(fù)，正負(fù)只表示大小只表示大小標(biāo)量：有正負(fù)，正負(fù)只是比較標(biāo)量：有正負(fù)，正負(fù)只是比較電勢的高低電勢的高低標(biāo)量：有正負(fù)，正負(fù)表示電勢標(biāo)量：有正負(fù)，正負(fù)表示電勢能的大小能的大小決定決定因素因素相互相互關(guān)系關(guān)系聯(lián)系聯(lián)系由電場本身由電場本身決定，與試決定，與試探電荷無關(guān)探電荷無關(guān)由電場本身決由電場本身決定，大小與參定，大小與參考點(diǎn)的選取有考點(diǎn)的選取有關(guān)，具有相對關(guān)，具有相對性性由電場本身的由電場本身的兩點(diǎn)間差異決兩點(diǎn)間差異決定，與參考點(diǎn)定，與參考點(diǎn)

8、的選取無關(guān)的選取無關(guān)由電荷量和該由電荷量和該點(diǎn)電勢二者決點(diǎn)電勢二者決定，與參考點(diǎn)定，與參考點(diǎn)的選取有關(guān)的選取有關(guān)場強(qiáng)為零的場強(qiáng)為零的地方電勢不地方電勢不一定為零一定為零電勢為零的電勢為零的地方場強(qiáng)不地方場強(qiáng)不一定為零一定為零零場強(qiáng)區(qū)域兩點(diǎn)電勢零場強(qiáng)區(qū)域兩點(diǎn)電勢差一定為零，電勢差差一定為零，電勢差為零的區(qū)域場強(qiáng)不一為零的區(qū)域場強(qiáng)不一定為零定為零場強(qiáng)為零，電勢能場強(qiáng)為零，電勢能不一定為零，電勢不一定為零，電勢為零，電勢能一定為零，電勢能一定為零為零電場強(qiáng)度電場強(qiáng)度電勢電勢電勢差電勢差電勢能電勢能意義意義描述電場的力的性描述電場的力的性質(zhì)質(zhì)描述電場的能的性質(zhì)描述電場的能的性質(zhì)描述電場做功的本領(lǐng)描述電

9、場做功的本領(lǐng)描述電荷在電場中的能量描述電荷在電場中的能量,電電荷做功的本領(lǐng)荷做功的本領(lǐng)定義定義E=F/q若若B點(diǎn)電勢為點(diǎn)電勢為0,則則A=UAB=A-0UAB=WAB/qEp=q矢標(biāo)性矢標(biāo)性矢量：方向?yàn)檎娛噶浚悍较驗(yàn)檎姾傻氖芰Ψ较蚝傻氖芰Ψ较驑?biāo)量：有正負(fù)，正負(fù)標(biāo)量：有正負(fù)，正負(fù)只表示大小只表示大小標(biāo)量：有正負(fù)，正負(fù)只是比較標(biāo)量：有正負(fù)，正負(fù)只是比較電勢的高低電勢的高低正電荷在正電勢位置有正電勢正電荷在正電勢位置有正電勢能，簡化為：正正得正能，簡化為：正正得正,負(fù)正負(fù)正得負(fù)，負(fù)負(fù)得正得負(fù)，負(fù)負(fù)得正決定決定因素因素由電場本身決定，由電場本身決定，與試探電荷無關(guān)與試探電荷無關(guān)由電場本身決定，大由

10、電場本身決定，大小與參考點(diǎn)的選取有小與參考點(diǎn)的選取有關(guān)，具有相對性關(guān)，具有相對性由電場本身的兩點(diǎn)間差異決定，由電場本身的兩點(diǎn)間差異決定，與參考點(diǎn)的選取無關(guān)與參考點(diǎn)的選取無關(guān)由電荷量和該點(diǎn)電勢二者決定，由電荷量和該點(diǎn)電勢二者決定，與參考點(diǎn)的選取有關(guān)與參考點(diǎn)的選取有關(guān)相互相互關(guān)系關(guān)系場強(qiáng)為零的地方電場強(qiáng)為零的地方電勢不一定為零勢不一定為零電勢為零的地方場強(qiáng)電勢為零的地方場強(qiáng)不一定為零不一定為零零場強(qiáng)區(qū)域兩點(diǎn)電勢差一定為零場強(qiáng)區(qū)域兩點(diǎn)電勢差一定為零，電勢差為零的區(qū)域場強(qiáng)不零，電勢差為零的區(qū)域場強(qiáng)不一定為零一定為零場強(qiáng)為零，電勢能不一定為零，場強(qiáng)為零，電勢能不一定為零，電勢為零，電勢能一定為零電勢為零

11、，電勢能一定為零聯(lián)系聯(lián)系電場強(qiáng)度、電勢、電勢差、電勢能的比較電場強(qiáng)度、電勢、電勢差、電勢能的比較 勻強(qiáng)電場中勻強(qiáng)電場中U=Ed(d為為A、B間沿場強(qiáng)方向上的距離間沿場強(qiáng)方向上的距離)；電勢沿場強(qiáng)方向降低最快；電勢沿場強(qiáng)方向降低最快；UAB=A-B ；UAB= WAB/q ； WAB=EpA-EpB幾種常見的典型電場的等勢面比較幾種常見的典型電場的等勢面比較電場電場等勢面等勢面(實(shí)線實(shí)線)圖樣圖樣重要描述重要描述勻強(qiáng)電場勻強(qiáng)電場點(diǎn)電荷點(diǎn)電荷的電場的電場垂直于電場線的一簇平面垂直于電場線的一簇平面以點(diǎn)電荷為球心的一簇球面以點(diǎn)電荷為球心的一簇球面電場電場等勢面等勢面(實(shí)線實(shí)線)圖樣圖樣重要描述重要描

12、述等量異種等量異種點(diǎn)電荷的點(diǎn)電荷的電場電場等量同種等量同種正點(diǎn)電荷正點(diǎn)電荷的電場的電場連線的中垂面上連線的中垂面上的電勢為零的電勢為零連線上，中點(diǎn)電連線上，中點(diǎn)電勢最低，而在中勢最低，而在中垂線上，中點(diǎn)電垂線上，中點(diǎn)電勢最高勢最高幾種常見的典型電場的等勢面比較幾種常見的典型電場的等勢面比較二、電勢、電勢能高低的判斷方法二、電勢、電勢能高低的判斷方法問題問題4如圖所示，如圖所示，P、Q是兩個電量相等的正點(diǎn)電荷，它是兩個電量相等的正點(diǎn)電荷，它們連接的中點(diǎn)是們連接的中點(diǎn)是O，A、B是中垂線上的兩點(diǎn)，是中垂線上的兩點(diǎn)，OAOB。用用EA、EB、 A、 B分別表示分別表示A、B兩點(diǎn)的場強(qiáng)和電勢，則兩點(diǎn)的

13、場強(qiáng)和電勢，則 ( ) AEA一定大于一定大于EB， A一定大于一定大于 B BEA不一定大于不一定大于EB， A一定大于一定大于 B CEA一定大于一定大于EB， A不一定大于不一定大于 B DEA不一定大于不一定大于EB， A不一定大于不一定大于 BBn問題問題6某同學(xué)在研究電子在電場中的運(yùn)動時，得到某同學(xué)在研究電子在電場中的運(yùn)動時，得到了電子由了電子由a點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)的軌跡如圖中實(shí)線所示，圖中點(diǎn)的軌跡如圖中實(shí)線所示，圖中未標(biāo)明方向的一組虛線可能是電場線，也可能是等差未標(biāo)明方向的一組虛線可能是電場線，也可能是等差等勢面，則下列說法正確的是等勢面，則下列說法正確的是 ( )A如果圖中虛

14、線是電場線，則電子在如果圖中虛線是電場線，則電子在b點(diǎn)電勢能最大點(diǎn)電勢能最大B如果圖中虛線是等勢面，則電子在如果圖中虛線是等勢面，則電子在b點(diǎn)電勢能最小點(diǎn)電勢能最小C不論圖中虛線是電場線還是等勢面，不論圖中虛線是電場線還是等勢面，a點(diǎn)的場強(qiáng)都點(diǎn)的場強(qiáng)都大于大于b點(diǎn)的場強(qiáng)點(diǎn)的場強(qiáng)D不論圖中虛線是電場線不論圖中虛線是電場線 還是等勢面，還是等勢面，a點(diǎn)的電勢點(diǎn)的電勢 都高于都高于b點(diǎn)的電勢點(diǎn)的電勢二、電勢、電勢能高低的判斷方法二、電勢、電勢能高低的判斷方法A B Cn（1）依據(jù)電場線方向：沿電場線方向電勢降低）依據(jù)電場線方向：沿電場線方向電勢降低.n（2）依據(jù)電場力做功：因）依據(jù)電場力做功：因UA

15、B=WAB/q，若，若UAB0且且q是正電荷，則是正電荷，則AB；若；若UAB0，則，則AB.n（3）依據(jù)電勢能判斷：正電荷在電勢較高處電勢能）依據(jù)電勢能判斷：正電荷在電勢較高處電勢能較大，負(fù)電荷在電勢較低處電勢能較大較大，負(fù)電荷在電勢較低處電勢能較大.n（4）依據(jù)點(diǎn)電荷位置判斷：取無窮遠(yuǎn)處電勢為零，）依據(jù)點(diǎn)電荷位置判斷：取無窮遠(yuǎn)處電勢為零，正電荷周圍電勢為正值，負(fù)電荷周圍電勢為負(fù)值，靠正電荷周圍電勢為正值，負(fù)電荷周圍電勢為負(fù)值，靠近正電荷處電勢高，靠近負(fù)電荷處電勢低近正電荷處電勢高，靠近負(fù)電荷處電勢低.二、電勢、電勢能高低的判斷方法二、電勢、電勢能高低的判斷方法1、判斷電勢高低的方法、判斷電

16、勢高低的方法 二、電勢、電勢能高低的判斷方法二、電勢、電勢能高低的判斷方法2電勢能高低的判斷方法電勢能高低的判斷方法判斷角度判斷角度判斷方法判斷方法做功判斷法做功判斷法電場力做正功，電勢能減??；電場力做正功，電勢能減??；電場力做負(fù)功，電勢能增加電場力做負(fù)功，電勢能增加電荷電勢法電荷電勢法正電荷在電勢高的地方電勢能大，負(fù)電荷在正電荷在電勢高的地方電勢能大，負(fù)電荷在電勢低的地方電勢能大電勢低的地方電勢能大公式法公式法由由Epqp，將，將q、p的大小、正負(fù)號一起代的大小、正負(fù)號一起代入公式，入公式，Ep的正值越大電勢能越大，的正值越大電勢能越大，Ep的負(fù)值的負(fù)值越小，電勢能越大越小，電勢能越大能量守

17、恒法能量守恒法在電場中，若只有電場力做功時，電荷的動能在電場中，若只有電場力做功時，電荷的動能和電勢能相互轉(zhuǎn)化，動能增加，電勢能減小，和電勢能相互轉(zhuǎn)化，動能增加，電勢能減小，反之，電勢能增加反之，電勢能增加n問題問題8如圖為一水平方向的勻強(qiáng)電場，某帶電如圖為一水平方向的勻強(qiáng)電場，某帶電粒子從粒子從A點(diǎn)以初速度點(diǎn)以初速度v豎直向上拋出，經(jīng)過一段時豎直向上拋出，經(jīng)過一段時間運(yùn)動到間運(yùn)動到B點(diǎn)。在這一運(yùn)動過程中克服重力做的點(diǎn)。在這一運(yùn)動過程中克服重力做的功為功為2.0 J，電場力做的功為，電場力做的功為1.5 J。則下列說法正。則下列說法正確的是確的是 ( )nA粒子從粒子從A點(diǎn)到點(diǎn)到B點(diǎn)重力勢能增

18、加了點(diǎn)重力勢能增加了2.0J nB粒子在粒子在A點(diǎn)的電勢能比在點(diǎn)的電勢能比在B點(diǎn)少點(diǎn)少1.5 JnC粒子在粒子在A點(diǎn)的動能比在點(diǎn)的動能比在B點(diǎn)少點(diǎn)少0.5 JnD粒子在粒子在A點(diǎn)的機(jī)械能比在點(diǎn)的機(jī)械能比在B點(diǎn)少點(diǎn)少1.5 J三、電場中的功能關(guān)系三、電場中的功能關(guān)系A(chǔ)D問題問題9.在地面上空中有方向未知的勻強(qiáng)電場，一在地面上空中有方向未知的勻強(qiáng)電場，一帶電量為帶電量為q的小球以某一速度由的小球以某一速度由M點(diǎn)沿如圖所點(diǎn)沿如圖所示的軌跡運(yùn)動到示的軌跡運(yùn)動到N點(diǎn)由此可知點(diǎn)由此可知 ( )A小球所受的電場力一定大于重力小球所受的電場力一定大于重力B小球的動能、電勢能和重力勢能之和保持不小球的動能、電勢

19、能和重力勢能之和保持不變變C小球的機(jī)械能保持不變小球的機(jī)械能保持不變D小球的動能一定減小小球的動能一定減小三、電場中的功能關(guān)系三、電場中的功能關(guān)系A(chǔ) B解析：解析：由題圖示的軌跡可知，小球所受的由題圖示的軌跡可知，小球所受的合外力向上或左上方，所以小球所受的電合外力向上或左上方，所以小球所受的電場力一定大于重力；小球以某一速度由場力一定大于重力；小球以某一速度由M點(diǎn)沿圖示軌跡運(yùn)動到點(diǎn)沿圖示軌跡運(yùn)動到N點(diǎn)的過程中，僅受點(diǎn)的過程中，僅受電場力和重力作用，其小球的動能、電勢電場力和重力作用，其小球的動能、電勢能和重力勢能之和保持不變，但機(jī)械能不能和重力勢能之和保持不變，但機(jī)械能不守恒若小球所受的合外

20、力守恒若小球所受的合外力(重力和電場重力和電場力的合力力的合力)向上，則小球的動能增加；若向上，則小球的動能增加；若小球所受的合外力小球所受的合外力(重力和電場力的合力重力和電場力的合力)向左上方，則小球的動能可能減小向左上方，則小球的動能可能減小n(1)若只有電場力做功，電勢能與動能之和保若只有電場力做功，電勢能與動能之和保持不變持不變.n(2)若只有電場力和重力做功，電勢能、重力若只有電場力和重力做功，電勢能、重力勢能、動能之和保持不變勢能、動能之和保持不變.n(3)除重力之外，其他各力對物體做的功等于除重力之外，其他各力對物體做的功等于物體機(jī)械能的變化物體機(jī)械能的變化n(4)所有力對物體

21、所做的功，等于物體動能的所有力對物體所做的功，等于物體動能的變化變化.三、電場中的功能關(guān)系三、電場中的功能關(guān)系本節(jié)內(nèi)容小結(jié)本節(jié)內(nèi)容小結(jié)問題問題3.3.如圖所示，如圖所示，A A、B B、C C、D D是勻強(qiáng)電場是勻強(qiáng)電場中一正方形的四個頂點(diǎn)，已知中一正方形的四個頂點(diǎn)，已知A A、B B、C C三三點(diǎn)的電勢分別為點(diǎn)的電勢分別為 A A=15V, =15V, B B=3V, =3V, C C=-3V,=-3V,由此可得由此可得D D點(diǎn)電勢點(diǎn)電勢 D D= = V.V.一、電場能的基本概念一、電場能的基本概念9VDB【解析解析】如圖所示，連接如圖所示，連接A A、C C兩點(diǎn)，取兩點(diǎn)，取DD、BB為為ACAC的三等的三等分點(diǎn)，分點(diǎn)，U UACAC=18V=18V，DD點(diǎn)電勢為點(diǎn)電勢為9V9V，BB電勢為電勢為3V3V，BB點(diǎn)與點(diǎn)與B B點(diǎn)等勢，將等勢的兩點(diǎn)連起成點(diǎn)等勢，將等勢的兩點(diǎn)連起成一等勢面一等勢面BBBB，連接，連接DDDD，可，