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（名师典范）2014年高三物理一轮复习 （基础训练+热点解密+典型题详解+变式训练）电场能的性质教学一体案
光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址．静电力做功1特点静电力做功与路径无关，只与被移动电荷的电荷量及初、末位置的电势差有关。这一点与重力做功相似。2计算公式①W＝中d为沿电场方向的位移，只适用于匀强电场。②用于任何形式的电场。2．电势能1定义电荷在电场中某点具有的势能，等于将电荷从该点移到零势点位置时静电力所做的功。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减少量，即Δ．求电场力做功的几种方法1由公式W＝计算，此公式只适用于匀强电场中，可变形为W＝。2由公式适用于任何电场。3由电势能的变化计算4由动能定理计算W电场力＋W其他力＝Δ．电场中的功能关系1若只有静电力做功，电势能与动能之和保持不变。2若只有静电力和重力做功，电势能、重力势能、动能之和保持不变。3除重力外，其它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。3．电势能高低的判断方法判断角度判断方法做功判断法静电力做正功，电势能减小静电力做负功，电势能增加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光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址＝将q、φ的大小、正负号一起代入公式，势能越大势能越大能量守恒法在电场中，若只有静电力做功时，电荷的动能和电势能相互转化，动能增加，电势能减小，反之，－2－1所示，在真空中有两个带正电的点电荷，分别置于M、N两点。M处正电荷的电荷量大于N处正电荷的电荷量，A、B为M、N连线的中垂线上的两点。现将一负点电荷q由A点沿中垂线移动到B点，在此过程中，下列说法正确的是　　图6－2－1A．q的电势能逐渐减小B．q的电势能逐渐增大C．q的电势能先增大后减小D．q的电势能先减小后增大解析选B　负电荷q受M、N两处正电荷的吸引力的合力指向左下方，由A移向B静电力做负功，电势能增大，故选B。电势　等势面1．电势1定义电荷在电场中某点具有的电势能与它的电荷量的比值。2定义式φ＝Ep/q。3矢标性电势是标量，有正负之分，其正负表示该点电势比零势点高低。4相对性电势具有相对性，同一点的电势因选取零势点的不同而不同，通常取无限远或地球的电势为零。2．等势面1定义电场中电势相等的点构成的面。2特点①同一等势面上的任意两点间移动电荷电场力不做功②等势面一定跟电场线垂直，即跟场强的方向垂直③电场线总是从电势较高的等势面指向电势较低的等势面④等差等势面越密的地方场强越大，反之越小。光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址．几种常见的典型电场的等势面比较电场等势面实线图样重要描述匀强电场垂直于电场线的一簇等间距平面点电荷的电场以点电荷为球心的一簇球面等量异种点电荷的电场连线的中垂面上的电势为零等量同种正点电荷的电场连线上，中点电势最低，而在中垂线上，中点电势最高。关于中点左右对称或上下对称的点电势相等2．电势高低的判断方法判断角度判断方法依据电场线方向沿电场线方向电势逐渐降低依据电势差的正负根据，将q的正负号代入，由A、φ电荷周围电势为正值，负电荷周围电势为负值靠近正电荷处电势高，靠近负电荷处电势低依据电势能的高低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2．某电场的电场线分布如图6－2－2所示，以下说法正确的是　　光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址－2－2A．c点场强大于b点场强B．a点电势高于b点电势C．若将一试探电荷＋q由a点释放，它将沿电场线运动到b点D．若在d点再固定一点电荷－Q，将一试探电荷＋q由a移至b的过程中，电势能减小解析选场线密集的地方场强大，则φ，A正确将负电荷从点时，要克服电场力做功，即电场力做负功，B错误由U＝d及电场线疏密程、M两点间的电势差应大于M、N两点间的电势差，C错误沿y轴上各点场强方向相同，故从O点由静止释放的带正电粒子在运动过程中始终受到沿y轴正方向的电场力，D正确。匀强电场中场强与电势差的关系命题分析　匀强电场中场强与电势差的关系在考纲中属Ⅰ级要求，由三点电势求场强，常以选择题形式出现。例2　2012安徽高考如图6－2－7所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0，点A处的电势为6V，点B处的电势为3V，则电场强度的大小为　　图6－2－7A．200V/m　　　　　　　B．200V/00V/mD．100V/维流程第一步抓信息关键点关键点信息获取1三点电势中O点最低A点最高线上必有B点的等势点2匀强电场平行于坐标平面E的方向必与等势线垂直且由高电势指向低电势第二步找解题突破口要求场强的大小要利用公式E＝。理作答解析　根据题意，由匀强电场特点可知点C的电势为3V，与B点电势相等，则线为等势线，自原光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址，垂足为D，D点电势为3V，根据图中几何关系得＝，度为1.5场强为E＝＝200V/m，选项A正确。案　A应用E＝求解匀强电场场强的步骤分析三点的电势大小关系，找出电势最高点与最低点连线上与第三点电势相等的点2连接等势点画出等势线3据电场线与等势线垂直画出电场线及其方向4据E＝求场强的大小。互动探究本题中若另有一点C′其坐标6C′点的电势。3解析如图连接B为一长方形，匀强电场中，平行且相等的两线段，其两端电势差相等，即＝V－φC′＝0－6V得φC′＝9V。答案9题分析　带电体在电场中的运动的综合问题是历年高考的重点，特别是对电场力做功的特点、动能定理、牛顿第二定律的综合运用的考查，常以选择题或计算题的形式呈现。例3　如图6－2－8所示，直角三角形的斜边倾角为30°，底边为2L，处在水平位置，斜边光滑绝缘的，在底边中点O处放置一正电荷Q，一个质量为m、电荷量为q的带负电的质点从斜面顶端A沿斜边滑下，滑到斜边上的垂足D点时速度为v。图6－2－81在质点的运动中不发生变化的是　　光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址．动能B．电势能与重力势能之和C．动能与重力势能之和D．动能、电势能、重力势能三者之和2质点的运动情况是　　A．匀加速运动B．匀减速运动C．先匀加速后匀减速运动D．加速度随时间变化的运动3该质点滑到非常接近斜边底端C点时速率斜面向下的加速度解析　1质点在运动过程中，只存在动能、电势能、重力势能三者之间的转化，在转化过程中总能量不变，故D选项正确。2由于质点所受电场力是变力，故质点所受合外力也是变化的，其加速度也随时间而变，所以D选项正确。3因＝B、C、D三点在以O为圆心的同一圆周上，是O点处产生的电场中的等势点，所以q由D到C的过程中电场力做功为零，由动能定理，122c12h＝0°＝0°0°＝L②两式，得3点时，对质点进行受力分析，如图所示。根据牛顿第二定律得－＝g－1232案　1D　2D　3　g－32?1?只有重力和电场力做功，动能、重力势能、电势能相互转化，且三者之和保持不变。光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址?2?带电质点受变力运动，加速度不断变化求某位置速率要用动能定理，分析点电荷＋Q产生的电场的特点是解题的关键。变式训练2.2012江苏南京模拟如图6－2－9所示，A、B、O、C为在同一竖直平面内的四点，其中A、B、O沿同一竖直线，B、C同在以O为圆心的圆周用虚线表示上，沿向固定有一光滑绝缘细杆L，在O点固定放置一带负电的小球。现有两个质量和电荷量都相同的带正电的小球a、b，均可视为点电荷，先将a穿在细杆上，让其从A点由静止开始沿杆下滑，后使b从A点由静止开始沿竖直方向下落。则下列说法中正确的是　　图6－2－9A．从A点到C点，小球a做匀加速运动B．小球a在C点的动能等于小球b在B点的动能C．从A点到C点，小球a的机械能先增加后减小，但机械能与电势能之和不变D．小球a从A点到C点电场力做的功大于小球b从A点到B点电场力做的功解析选C　从A点到C点，小球a所受电场力的方向和大小不断变化，合力不断变化，故小球不是做匀加速运动，A错误小球a从A点到C点电场力先做正功后做负功，机械能先增加后减小，这个过程中机械能和电势能相互转化，总和不变，故C正确B点和C点电势相等，故从A点到B点与从A点到C点，电场力做功相同，但重力做功不等，B点和C点电势能相等，重力势能不等，动能也不相同，B、D错误。纠错蓝本对电势差、电场力做功与电势能变化关系不明确出现的几个错误示例　如图6－2－10匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，∠0°，m，已知电场线平行于△在平面，一个带电为3210－6C的负电荷由A移到B，电势能增
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如何从等势面疏密程度判断电场强度大小？
学大教育在线答疑| 12:41:24
姜旭东老师回答
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