江苏专用2019版高考物理大一轮复习第7单元静电场第20讲电场的能的性质课件.ppt

1、教材知识梳理考点互动探究教师备用习题,一、电势能和电势、等势面1电势能:电荷在电场中某点具有的势能,等于将电荷从该点移到位置时电场力所做的功.2电场力做功与电势能变化的关系:电场力做的功等于,即WAB=EpA-EpB=-Ep.3电势:电荷在电场中某点具有的与它的的比值,即:=.,零电势,电势能的减少量,电势能,电荷量,4等势面(1)定义:电场中相同的各点构成的面.(2)特点:等势面一定与垂直,即跟场强的方向垂直.在同一等势面上移动电荷时电场力做功.电场线总是从电势高的等势面指向的等势面.在空间中两等势面相交.等差等势面越密的地方电场强度,越疏的地方电场强度.,电势,电场线,不,电势低,不,越大

2、,越小,二、电势差匀强电场中电势差与场强的关系1电势差(1)定义:电荷在电场中由一点A移到另一点B时,与移动的电荷的比值.(2)定义式:UAB=;电势差与电势的关系:UAB=,UAB=-UBA.2匀强电场中电势差与电场强度的关系(1)电势差与场强的关系式:UAB=,其中d为电场中两点间沿的距离.(2)在匀强电场中,场强在数值上等于沿方向每单位距离上降低的电势.,电场力做的功,电荷量,A-B,Ed,场强方向,场强,三、静电平衡导体静电平衡两大特点:导体内部的场强;导体是一个等势体,导体表面电势.,处处为零,处处相等,考点一描述电场的能的性质的物理量,1电势高低常用的两种判断方法(1)沿电场线方向

3、电势逐渐降低.(2)若UAB0,则AB;若UAB0,则AB.2电势能增、减的判断方法(1)做功判断法:电场力做正功,电势能减小;电场力做负功,电势能增大.(2)公式法:Ep=q,将q、的大小、正负号一起代入公式,Ep越大,电势能越大.(3)能量守恒法:在电场中,当只有电场力做功时,电荷的动能和电势能相互转化,动能增大,则电势能减小,反之,动能减小,则电势能增大.(4)电荷电势法:正电荷在电势高的地方电势能大,负电荷在电势低的地方电势能大., 特别提醒,考点二电势差与电场强度的关系, 规律总结,知道几个点的电势确定电场线的方法:将电势最高的点和电势最低的点相连,根据在匀强电场中经过相等的距离电势

4、差相等,确定连线上与第三个点的电势相等的点,电势相等的两点连线为等势线,根据电场线与等势线垂直即可画出电场线.,考点三电场线、等势面和带电粒子轨迹问题,1带电粒子在电场中运动轨迹问题的分析方法(1)从轨迹的弯曲方向判断受力方向(轨迹向合外力方向弯曲),从而分析电场方向或电荷的正负.(2)结合轨迹、速度方向与静电力的方向,确定静电力做功的正负,从而确定电势能、电势和电势差的变化等.(3)根据动能定理或能量守恒定律判断动能的变化情况.,2求电场力做功的四种方法(1)定义式:WAB=Flcos =qElcos (适用于匀强电场).(2)电势的变化:WAB=qUAB=q(A-B).(3)动能定理:W电

5、+W其他=Ek.(4)电势能的变化:WAB=-Ep=EpA-EpB.3电场中的功能关系(1)若只有电场力做功,则电势能与动能之和保持不变.(2)若只有电场力和重力做功,则电势能、重力势能、动能之和保持不变.(3)除重力、弹力外,其他各力对物体做的功等于物体机械能的增量.(4)所有外力对物体所做的总功等于物体动能的变化., 方法技巧,在解决电场中的能量问题时常用到的基本规律有动能定理、能量守恒定律,有时也会用到功能关系.(1)应用动能定理解决问题需研究合外力做的功(或总功).(2)应用能量守恒定律解决问题需注意电势能和其他形式能之间的转化.(3)应用功能关系解决该类问题需明确电场力做功与电势能变

6、化之间的对应关系.,考点四电场中的图像问题,(1)E-x图像反映了电场强度随位移变化的规律.(2)E-x图线与x轴围成的“面积”表示电势差,“面积”大小表示电势差大小,两点的电势高低根据电场方向判定.,考向一E-x图像,(1)电场强度的大小等于-x图线的斜率大小,在电场强度为零处,-x图线切线的斜率为零.(2)由-x图像可以直接判断各点电势的大小,并可根据电势大小关系确定电场强度的方向.(3)在-x图像中分析电荷移动时电势能的变化,可用WAB=qUAB,进而分析WAB的正负,然后做出判断.,考向二-x图像,电场力做功量度电势能的变化,而电场力做功就是力对位移的积累,由Ep-Ep0=Fx,得Ep=Ep0+Fx,故Ep-x图像的斜率表示电场力,纵截距表示初势能;合力做功量度了动能的变化,如果带电粒子只受电场力的作用,则合力做的功就是电场力做的功,由Ek-Ek0=Fx,得Ek=Ek0+Fx,故Ek-x图像的斜率表示电场力,纵截距表示初动能.然后根据两图像斜率的变化可判断出电场力的变化,进而判断出电场强度大小的变化.,考向三Ep-x图像,根据v-t图像的速度变化、斜率变化(即加速度大小的变化),可确定电荷所受电场力的方向与电场力的大小变化情况,进而确定电场的方向、电势的高低及电势能的变化.,考向四电场分布结合v-t图像,