高考物理总动员：2、电场线、等势面、电势的理解与应用.pptx

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1、六、静电场（2）1、电场线、等势面、电势的理解与应用2、电场中的图象问题1.电场强度、电势、电势差、电势能的比较电场线、等势面、电势的理解与应用物理量项目电场强度电势电势差电势能意义描述电场的力的性质描述电场的能的性质描述电场做功的本领电荷在电场中的能量2.电场力做功与电势能改变的关系(1)电势能增减的判定：电场力对电荷做正功，电荷的电势能减少；电场力对电荷做负功，电荷的电势能增加。(2)电势能改变量与电场力做功的关系式WAB＝EpA－EpB＝－ΔEp。3.几种常见电场的电场线、等势面电场等势面(实线)图样重要描述匀强电场垂直于电场线的一簇平面点

2、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为等势面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，中点电势最高枕形导体形成的电场整个导体是等势体，表面是等势面。导体表面越尖锐的位置，电场线越密集，等势面分布也越密集1.判断电势能的高低。正电荷在电势高处电势能______；负电荷在电势低处电势能______。较大较大2.电势差的大小与所在位置的电势高低是否有关系？答案电势差是两点间电势的差值，与所在位置的电势高低无直接关系。3.如何理解电势降低最快的方向，为电场强度的方向？答案都是电势降低的方向，其中A→C电势降低

3、得最快，该方向即电场强度的方向。已知θ＝60°，d＝2cm，求场强。电场线、等势面的特点及应用【解题方略】1.根据电场线疏密判断场强强弱电场线越密的地方场强越大，等势面也越密集；电场线越疏的地方场强越弱，等势面也越稀疏。根据F＝Eq可知，同一电荷在电场线密集处所受电场力大，产生的加速度也大，如图甲中EA>EB。注意：只凭一条电场线无法确定电场强度的大小，如图乙所示，EA可能大于、可能小于、也可能等于EB。2.根据电场线的切线判断电场强度的方向电场线上各点的切线方向表示该点的场强方向。3.利用电场线与等势面的关系判断电势的高低沿着电场线的方向电势逐

4、渐降低，场强的方向是电势降低最快的方向。【例1】(多选)两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示。c是两负电荷连线的中点，d点在正电荷的正上方，c、d到正电荷的距离相等，则()A.a点的电场强度比b点的大B.a点的电势比b点的高C.c点的电场强度比d点的大D.c点的电势比d点的低解析由题图知，a点处的电场线比b点处的电场线密集，c点处电场线比d点处电场线密集，所以A、C正确；过a点画等势线，与b点所在电场线的交点与b点位置比较知b点的电势高于a点的电势，故B错误；同理分析可得d点电势高于c点电势，故D正确。答案ACD技巧秘诀电场线(或

5、等势面)与带电粒子运动轨迹的关系判断速度方向带电粒子的轨迹的切线方向为该点处的速度方向判断电场力(或场强)的方向仅受电场力作用时，带电粒子所受电场力方向指向轨迹曲线的凹侧，再根据粒子的正负判断场强的方向判断电场力做功的正负及电势能的增减若电场力与速度方向成锐角，则电场力做正功，电势能减少；若电场力与速度方向成钝角，则电场力做负功，电势能增加电场中电势(差)与电场强度的关系【解题方略】1.匀强电场中电势差与电场强度的关系(1)UAB＝Ed，d为A、B两点沿电场方向的距离。(2)沿电场强度方向电势降落得最快。(3)在同一直线上或相互平行的两条直线上距

6、离相等的两点间电势差相等。【例2】(多选)如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10cm的正六边形的六个顶点，A、B、C三点电势分别为1V、2V、3V，正六边形所在平面与电场线平行。下列说法正确的是()A.通过CD和AF的直线应为电场中的两条等势线B.匀强电场的电场强度大小为10V/mC.匀强电场的电场强度方向为由C指向AD.将一个电子由E点移到D点,电子的电势能将减少1.6×10－19J答案ACD【解题方略】电场力做功的计算方法1.根据电势能的变化与电场力做功的关系计算电场力做了多少功，就有多少电势能和其他形式的能发生相互转化。

7、2.应用公式W＝qUAB计算(1)正负号运算法：按照符号规定把电荷量q和移动过程的始、末位置的电势差UAB的值代入公式W＝qUAB计算。电场力做功与电势能的关系(2)绝对值运算法：公式中的q和UAB都取绝对值，即公式变为W＝

8、q

9、·

10、UAB

11、。正、负功判断：当正电荷从电势较高的点移动到电势较低的点时，电场力做正功；当正电荷从电势较低的点移动到电势较高的点时，电场力做负功。负电荷则相反。3.应用公式W＝Flcosθ计算在匀强电场中，电场力F＝Eq为恒力，电场力做的功等于电场力乘以电场力方向上的位移，与运动路径无关。【例3】(多选)如图，两电荷量分别

12、为Q(Q＞0)和－Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧，a点位于x轴上O点与点电荷Q之间，b点位于y轴O点上方。取无穷远处的电势为零