高考物理一轮复习《电场能的性质的描述》课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《高考物理一轮复习《电场能的性质的描述》课件.ppt》由用户(晟晟文业)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电场能的性质的描述 高考 物理 一轮 复习 电场 性质 描述 课件
- 资源描述:
-
1、第2讲 电场能的性质的描述知识点知识点 1 1 电势能电势能 1.1.静电力做功静电力做功(1)(1)特点:静电力做功与特点:静电力做功与_无关,只与无关,只与_有关。有关。(2 2)计算方法:)计算方法:W=qEdW=qEd,只适用于匀强电场,其中,只适用于匀强电场,其中d d为沿为沿_的距离。的距离。W WABAB=qU=qUABAB,适用于,适用于_。路径路径初、末位置初、末位置电场方向电场方向任何电场任何电场2.2.电势能电势能(1 1)定义:电荷在)定义:电荷在_中具有的势能,数值上等于将电荷从中具有的势能,数值上等于将电荷从该点移到该点移到_位置时静电力所做的功。位置时静电力所做的
2、功。(2 2)静电力做功与电势能变化的关系:)静电力做功与电势能变化的关系:静电力做的功等于静电力做的功等于_,即,即W WABAB=E=EpApA-E-EpBpB=-E=-Ep p。(3 3)电势能的相对性:电势能是)电势能的相对性:电势能是_的,通常把电荷离场源的,通常把电荷离场源电荷电荷_处的电势能规定为零,或把电荷在处的电势能规定为零,或把电荷在_上的上的电势能规定为零。电势能规定为零。电场电场零势能零势能电势能的减少量电势能的减少量相对相对无限远无限远大地表面大地表面知识点知识点 2 2 电电 势势 1.1.电势电势(1 1)定义:试探电荷在电场中某点具有的)定义:试探电荷在电场中某
3、点具有的_与它的与它的_的比值。的比值。(2 2)定义式:)定义式:=_=_。(3 3)矢标性:电势是)矢标性:电势是_,有正负之分,其正(负)表示该,有正负之分,其正(负)表示该点电势比点电势比_高(低)。高(低)。(4 4)相对性:电势具有)相对性:电势具有_,同一点的电势因选取,同一点的电势因选取_的不同而不同。的不同而不同。电势能电势能E Ep p电荷量电荷量q qpEq标量标量零电势零电势相对性相对性零电势点零电势点2.2.等势面等势面(1 1)定义:电场中)定义:电场中_的各点组成的面。的各点组成的面。(2 2)特点:)特点:等势面一定与等势面一定与_垂直。垂直。在同一在同一_上移
4、动电荷时电场力不做功。上移动电荷时电场力不做功。电场线方向总是从电场线方向总是从_的等势面指向的等势面指向_的等势面。的等势面。等差等势面越密的地方电场强度等差等势面越密的地方电场强度_,反之,反之_。电势相等电势相等电场线电场线等势面等势面电势高电势高电势低电势低越大越大越小越小知识点知识点3 3 电势差电势差 匀强电场中电势差与电场强度的关系匀强电场中电势差与电场强度的关系1.1.电势差电势差(1 1)定义:电荷在电场中,由一点)定义:电荷在电场中,由一点A A移到另一点移到另一点B B时,时,_与移动的电荷的与移动的电荷的_的比值。的比值。(2 2)定义式:)定义式:U UABAB=_=
5、_。(3 3)电势差与电势的关系)电势差与电势的关系:U:UABAB=_=_,U UABAB=-U=-UBABA。(4 4)影响因素:)影响因素:电势差电势差U UABAB由电场本身的性质决定,与移动的电荷由电场本身的性质决定,与移动的电荷q q及电场力做及电场力做的功的功W WABAB_,与零电势点的选取,与零电势点的选取_。电场力做的功电场力做的功W WABAB电荷量电荷量q qABWqA A-B B无关无关无关无关2.2.匀强电场中电势差与电场强度的关系匀强电场中电势差与电场强度的关系(1 1)电势差与场强的关系式。)电势差与场强的关系式。U UABAB=Ed=Ed,其中,其中d d为电
6、场中两点间为电场中两点间_的距离。的距离。(2 2)电场强度的另一表达式。)电场强度的另一表达式。表达式:表达式:意义:电场中,场强方向是指意义:电场中,场强方向是指_最快的方向。在匀最快的方向。在匀强电场中,场强在数值上等于沿强电场中,场强在数值上等于沿_方向每单位距离上降低方向每单位距离上降低的电势。的电势。沿电场方向沿电场方向ABUEd。电势降低电势降低电场电场知识点知识点 4 4 静电现象的解释静电现象的解释 1.1.处于静电平衡状态的导体的特点处于静电平衡状态的导体的特点(1 1)导体是一个)导体是一个_,导体表面是一个,导体表面是一个_。(2 2)导体内部场强处处为)导体内部场强处
7、处为_。(3 3)电荷分布在导体的)电荷分布在导体的_,内部净电荷等于,内部净电荷等于_。(4 4)在导体表面越尖锐的位置,电荷的密度)在导体表面越尖锐的位置,电荷的密度_,凹陷的位,凹陷的位置几乎没有电荷,置几乎没有电荷,_就是根据这一原理制成的。就是根据这一原理制成的。等势体等势体等势面等势面零零外表面外表面零零越大越大避雷针避雷针2.2.静电屏蔽静电屏蔽(1 1)定义:由于静电感应,可使金属网罩或金属壳内的)定义:由于静电感应,可使金属网罩或金属壳内的_,遮挡了外界电场对它的影响。,遮挡了外界电场对它的影响。(2 2)应用)应用电学仪器和电子设备外面会有金属罩,通讯电缆外面包一层电学仪器
8、和电子设备外面会有金属罩,通讯电缆外面包一层铅皮,可以防止铅皮,可以防止_的干扰。的干扰。电力工人高压带电作业时,穿戴金属丝网制成的衣服、帽电力工人高压带电作业时,穿戴金属丝网制成的衣服、帽子、手套、鞋子,可以对人体起到子、手套、鞋子,可以对人体起到_作用,使工人安作用,使工人安全作业。全作业。场强为零场强为零外电场外电场静电屏蔽静电屏蔽【思考辨析】【思考辨析】(1 1)电场力做功与重力做功相似,均与路径无关。)电场力做功与重力做功相似,均与路径无关。()()(2 2)有电场力做功时,电荷的机械能也可能守恒。)有电场力做功时,电荷的机械能也可能守恒。()()(3 3)电势差是一个矢量,有正值和
9、负值之分。)电势差是一个矢量,有正值和负值之分。()()(4 4)静电场中)静电场中A A、B B两点的电势差是恒定的,所以有两点的电势差是恒定的,所以有U UABAB=U=UBABA。()()(5 5)沿电场线方向电势越来越低,电场强度越来越小。)沿电场线方向电势越来越低,电场强度越来越小。()()(6 6)电场力与速度方向夹角小于)电场力与速度方向夹角小于9090时,电场力做正功。时,电场力做正功。()()(7 7)某等势面上各点的场强方向均与此处等势面垂直。)某等势面上各点的场强方向均与此处等势面垂直。()()(8 8)处于静电平衡状态的导体内部场强为零,电势也为零。)处于静电平衡状态的
10、导体内部场强为零,电势也为零。()()分析分析:电场力做功与路径无关,故(电场力做功与路径无关,故(1 1)对;机械能守恒的条件)对;机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功,有电场力做功时,能引起电势能的变是只有重力或弹力做功,有电场力做功时,能引起电势能的变化,机械能就不守恒了,故(化,机械能就不守恒了,故(2 2)错;电势差虽然有正负之分,)错;电势差虽然有正负之分,但不是矢量,故(但不是矢量,故(3 3)错;据电势差的定义可知,)错;据电势差的定义可知,U UABAB=-U=-UBABA,故(,故(4 4)错;在匀强电场中,电场强度不变,故()错;在匀强电场中,电场强度不变,故(5 5)错
11、;根据功的定义式错;根据功的定义式W=FW=Flcoscos可知,(可知,(6 6)对;带电粒子沿等)对;带电粒子沿等势面运动时,电场力不做功,所以电场力的方向必与等势面垂势面运动时,电场力不做功,所以电场力的方向必与等势面垂直,场强方向与电场力的方向相切,故(直,场强方向与电场力的方向相切,故(7 7)对;处于静电平)对;处于静电平衡状态的导体是一个等势体,它的电势有不确定的值,但不一衡状态的导体是一个等势体,它的电势有不确定的值,但不一定为零,故(定为零,故(8 8)错。)错。考点考点 1 1 电场力做功与电场中的功能关系电场力做功与电场中的功能关系【考点解读】【考点解读】1.1.求电场力
12、做功的几种方法求电场力做功的几种方法(1 1)由公式)由公式W=FW=Flcoscos计算,此公式只适用于匀强电场,可变计算,此公式只适用于匀强电场,可变形为形为W=EqW=Eqlcoscos。深化深化理解理解(2 2)由)由W WABAB=qU=qUABAB计算,此公式适用于任何电场。计算,此公式适用于任何电场。(3 3)由电势能的变化计算:)由电势能的变化计算:W WABAB=E=EpApA-E-EpBpB。(4 4)由动能定理计算:)由动能定理计算:W W电场力电场力+W+W其他力其他力=E=Ek k。2.2.电场中的功能关系电场中的功能关系(1 1)若只有电场力做功,电势能与动能之和保
13、持不变。)若只有电场力做功,电势能与动能之和保持不变。(2 2)若只有电场力和重力做功,电势能、重力势能、动能之)若只有电场力和重力做功,电势能、重力势能、动能之和保持不变。和保持不变。(3 3)除重力、弹簧弹力之外,其他各力对物体做的功等于物)除重力、弹簧弹力之外,其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化。体机械能的变化。(4 4)所有外力对物体所做的功等于物体动能的变化。)所有外力对物体所做的功等于物体动能的变化。【典例透析【典例透析1 1】质量为质量为m m的带正电小球由空中的带正电小球由空中A A点无初速自由下点无初速自由下落,在落,在t t秒末加上竖直向上、范围足够大的匀强电场,再经
14、过秒末加上竖直向上、范围足够大的匀强电场,再经过t t秒小球又回到秒小球又回到A A点。不计空气阻力且小球从未落地,则点。不计空气阻力且小球从未落地,则()()A.A.整个过程中小球电势能变化了整个过程中小球电势能变化了B.B.整个过程中小球速度增量的大小为整个过程中小球速度增量的大小为2gt2gtC.C.从加电场开始到小球运动到最低点时小球动能变化了从加电场开始到小球运动到最低点时小球动能变化了mgmg2 2t t2 2D.D.从从A A点到最低点小球重力势能变化了点到最低点小球重力势能变化了2 23mg t22 24mg t3【解题探究】【解题探究】(1 1)描述小球的运动过程,标出各段过
15、程的位)描述小球的运动过程,标出各段过程的位移大小和速度大小。移大小和速度大小。提示:提示:从从A A点自由下落点自由下落h h1 1到达到达B B点所用时间为点所用时间为t t,末速度为,末速度为v v1 1;加;加上电场后向下运动上电场后向下运动h h2 2速度为零,然后向上加速至速度为零,然后向上加速至A A点,速度为点,速度为v v2 2,这两个过程用的总时间为这两个过程用的总时间为t t。(2 2)第二个)第二个t t秒内小球的加速度是否变化?秒内小球的加速度是否变化?提示:提示:由于重力和向上的电场力大小、方向均不变,故此过程由于重力和向上的电场力大小、方向均不变,故此过程小球的加
16、速度恒定不变。小球的加速度恒定不变。(3 3)第一个)第一个t t秒内的位移和第二个秒内的位移和第二个t t秒内的位移有何关系?秒内的位移有何关系?提示:提示:大小相等,方向相反。大小相等,方向相反。【解析】【解析】选选B B。小球运动过程如图所示,加电场之前与加电场。小球运动过程如图所示,加电场之前与加电场之后,小球的位移大小是相等的。由运动学公式之后,小球的位移大小是相等的。由运动学公式 得得v v2 2=2v=2v1 1。对加电场之后。对加电场之后的运动过程(图中虚线过程)应用动能定理得的运动过程(图中虚线过程)应用动能定理得 对此前自由下落的对此前自由下落的过程由机械能守恒得过程由机械
17、能守恒得 以及运动学以及运动学公式公式v v1 1=gt=gt,联立以上各式可解得电场力所做的,联立以上各式可解得电场力所做的功功即整个过程中小球电势能减少了即整个过程中小球电势能减少了2mg2mg2 2t t2 2,故,故A A错;错;211vv0vtt22,2212111Wmghmvmv22电,2111mghmv2,2222 2121111Wmghmvmv2mv2mg t22电,整个过程中速度增量大小为整个过程中速度增量大小为v=vv=v2 2-0=2v-0=2v1 1=2gt=2gt,故,故B B正确;从正确;从加电场开始到小球运动到最低点时,动能变化了加电场开始到小球运动到最低点时,动
18、能变化了 故故C C错;错;由运动学公式知由运动学公式知以及以及 则从则从A A点到最低点小球重力势点到最低点小球重力势能变化量为能变化量为故故D D错。错。22 2k111E0mvmg t22,11221av/t1a3vv/t,21112212hv/2a3hv/2a1,22 2p12111114412Emg hhmg(hh)mghmvmg t33323,【总结提升】【总结提升】处理电场中能量问题的基本方法处理电场中能量问题的基本方法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。量守恒定律,有时也会
19、用到功能关系。(1 1)应用动能定理解决问题需研究合外力的功(或总功)。)应用动能定理解决问题需研究合外力的功(或总功)。(2 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)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。之间的转化。(3 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)应用功能关系解决该类问题需明确电场力做功与电势能改变之间的对应关系。改变之间的对应关系。(4 4)有电场力做功的过程机械能不守恒,但机械能与电势能)有电场力做功的过程机械能不守恒,但机械能与电势能的总和可以守恒。的总和可以守恒。【变式训练】【变式训练】如图所示,竖直向上的匀强电场中,绝
20、缘轻质弹如图所示,竖直向上的匀强电场中,绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上,上面放一质量为簧竖直立于水平地面上,上面放一质量为m m的带正电小球,小的带正电小球,小球与弹簧不连接,施加外力球与弹簧不连接,施加外力F F将将小球向下压至某位置静止。现撤小球向下压至某位置静止。现撤去去F F,小球从静止开始运动到离,小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中,重力、电场力开弹簧的过程中,重力、电场力对小球所做的功分别为对小球所做的功分别为W W1 1和和W W2 2,小球离开弹簧时速度为小球离开弹簧时速度为v v,不计空,不计空气阻力,则上述过程中气阻力,则上述过程中()()A.A.小球与弹簧组成的系统机械
21、能守恒小球与弹簧组成的系统机械能守恒B.B.小球的重力势能增加小球的重力势能增加W W1 1C.C.小球的机械能增加小球的机械能增加D.D.小球的电势能减少小球的电势能减少W W2 2【解析】【解析】选选D D。电场力对小球做正功,小球的电势能减少。电场力对小球做正功,小球的电势能减少W W2 2,机械能增加机械能增加W W2 2,故,故A A错、错、D D对。小球的机械能增加量为动能和对。小球的机械能增加量为动能和重力势能增加量的总和,即为重力势能增加量的总和,即为 故故B B、C C错。错。211Wmv2211EWmv2 机,考点考点 2 2 电势高低及电势能大小的比较电势高低及电势能大小
22、的比较【考点解读】【考点解读】电势高低的四种判断方法电势高低的四种判断方法判判 断断 角角 度度判判 断断 方方 法法依据电场线方向依据电场线方向沿电场线方向电势逐渐降低沿电场线方向电势逐渐降低依据电场力做功依据电场力做功根据根据 将将W WABAB、q q的正负号的正负号代入,由代入,由U UABAB的正负判断的正负判断A A、B B的的高低高低ABABWUq,对比对比分析分析判判 断断 角角 度度判判 断断 方方 法法依据场源依据场源电荷的正电荷的正负负取无穷远处电势为零,正电荷周围取无穷远处电势为零,正电荷周围电势为正值,负电荷周围电势为负电势为正值,负电荷周围电势为负值;靠近正电荷处电
23、势高,靠近负值;靠近正电荷处电势高,靠近负电荷处电势低电荷处电势低依据电势能的高低依据电势能的高低正电荷在电势能大处电势较高,负正电荷在电势能大处电势较高,负电荷在电势能大处电势较低电荷在电势能大处电势较低 【典例透析【典例透析2 2】(2013(2013山东高考改编山东高考改编)如图所示如图所示,在在x x轴上相距为轴上相距为L L的两点固定的两点固定两个等量异种点电荷两个等量异种点电荷+Q+Q、-Q,-Q,虚线是以虚线是以+Q+Q所在点为圆心、所在点为圆心、为半径的圆为半径的圆,a,a、b b、c c、d d是圆上的四个点是圆上的四个点,其中其中a a、c c两点在两点在x x轴上轴上,b
24、,b、d d两点关于两点关于x x轴对称。下列判断不正轴对称。下列判断不正确的是确的是()A.bA.b、d d两点处的电势相同两点处的电势相同B.B.四个点中四个点中c c点处的电势最低点处的电势最低C.bC.b、d d两点处的电场强度相同两点处的电场强度相同D.D.将一试探电荷将一试探电荷+q+q沿圆周由沿圆周由a a点移至点移至c c点点,+q,+q的电势能减小的电势能减小L2【解题探究】【解题探究】(1)(1)等量异种点电荷电场中电场线和等势面分布等量异种点电荷电场中电场线和等势面分布有什么特点有什么特点?提示提示:等量异种点电荷电场的等势面关于两点电荷连线对称等量异种点电荷电场的等势面
25、关于两点电荷连线对称,电电场线关于两点电荷连线对称。场线关于两点电荷连线对称。(2)b(2)b、d d两点的电场强度有什么特点两点的电场强度有什么特点?提示提示:电场强度是矢量电场强度是矢量,由题图知由题图知b b、d d两点的电场强度大小相等两点的电场强度大小相等,但方向不同但方向不同,故电场强度不相等。故电场强度不相等。【解析】【解析】选选C C。等量异种点电荷电场的等势面关于两点电荷连。等量异种点电荷电场的等势面关于两点电荷连线对称线对称,b,b、d d两点关于两点电荷连线对称两点关于两点电荷连线对称,因此因此,b,b、d d两点的电两点的电势相等势相等,选项选项A A正确正确;过过c
展开阅读全文