2019年高考物理一轮复习第七章静电场第2讲电场能的性质的描述学案

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1、第2讲　电场能的性质的描述板块一　主干梳理·夯实基础【知识点1】　电势能　Ⅰ1．静电力做功(1)特点：静电力做功与路径无关，只与初、末位置有关。(2)计算方法①W＝qEd，只适用于匀强电场，其中d为沿电场方向的距离，计算时q不带正负号。②WAB＝qUAB，适用于任何电场，计算时q要带正负号。2．电势能(1)定义：电荷在电场中由于受到电场力的作用而具有的与其相对位置有关的能量叫做电势能，用符号Ep表示。(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WAB＝EpA－EpB。(3)大小：电荷在某点的电势能，等于将电荷从该点移到零势能位置时静电力做的功。　(

2、1)电势能由电场和电荷共同决定，属于电场和电荷系统所共有的，我们习惯说成电场中的电荷所具有的。(2)电势能是相对的，与零势能位置的选取有关，但电势能的变化是绝对的，与零势能位置的选取无关。(3)电势能是标量，有正负，无方向。电势能为正值表示电势能大于在参考点时的电势能，电势能为负值表示电势能小于在参考点时的电势能。(4)零势能位置的选取是任意的，但通常选取大地或无穷远处为零势能位置。【知识点2】　电势　Ⅰ1．电势(1)定义：电荷在电场中某一点的电势能Ep与它的电荷量q的比值。(2)定义式：φ＝。(3)矢标性：电势是标量，有正负之分，其正(负)表示该点电势比零电势高(低)。

3、(4)相对性：电势具有相对性，同一点的电势与选取零电势点的位置有关。一般选取无穷远处为零电势点，在实际应用中常取大地的电势为零。2．等势面(1)定义：电场中电势相同的各点构成的面。(2)四个特点①在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。②等势面一定与电场线垂直。③电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面。④等差等势面越密的地方电场强度越大，反之越小。　电场中某点的电势大小是由电场本身的性质决定的，与在该点是否放有电荷和所放电荷的电性、电荷量及电势能均无关。【知识点3】　电势差　Ⅱ匀强电场中电势差与电场强度的关系　Ⅰ1.电势差(1)定义：电场中两点间电势的差值。(2)定义

4、式：UAB＝φA－φB。显然，UAB＝－UBA。(3)影响因素：电场中两点间电势差由电场本身决定，与零电势点的选取无关。(4)电势差与电场力做功的关系：电荷在电场中，由一点A移到另一点B时，电场力做的功WAB与移动的电荷的电荷量q的比值等于A、B两点间的电势差，即UAB＝，计算时q要带正负号。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＝Ed，其中d为匀强电场中A、B两点沿电场方向的距离。(2)电场强度的另一表达式①表达式：E＝。(只适用于匀强电场)②意义：电场中，场强方向是电势降低最快的方向。在匀强电场中，场强在数值上等于沿电场方向单位长度降

5、低的电势。板块二　考点细研·悟法培优考点1电势高低与电势能大小的判断[对比分析]1．判断电势高低常用的两种方法(1)依据电场线的方向：沿电场线方向电势逐渐降低。(2)依据UAB＝：若UAB>0，则φA>φB，若UAB<0，则φA<φB。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，电势能增加。(2)公式法：由Ep＝qφ，将q、φ的大小、正负号一起代入公式，Ep的正值越大表示电势能越大，负值越大表示电势能越小。如＋1J>－10J。(3)能量守恒法：在电场中，若只有电场力做功，电荷的动能和电势能相互转化，动能增大，电势能减小，动能减小，电

6、势能增大。例1　某形状不规则的导体置于静电场中，由于静电感应，在导体周围出现了如图所示的电场分布，图中虚线表示电场线，实线表示等势面，A、B、C为电场中的三个点。下列说法正确的是(　　)A．A点的电势高于B点的电势B．将电子从A点移到B点，电势能减小C．A点的电场强度大于B点的电场强度D．将电子从A点移到C点，再从C点移到B点，电场力做功为零(1)如何判断A、B两点电势高低？提示：沿电场线方向电势逐渐降低。(2)如何判断电子在A、B两点电势能的大小？提示：负电荷在电势越高的地方电势能越小。尝试解答　选A。由沿电场线方向电势降低知，A点电势高于B点电势，A正确；将电子从A点

7、移到B点，电场力做负功，电势能增加，B错误；由电场线疏密知A点的电场强度小于B点的电场强度，C错误；A、C两点在同一等势面上，都比B点的电势高，将电子从A点移到C点再移到B点，电场力做负功，D错误。总结升华电场线、电场强度、电势、电势能、等势面之间的关系(1)电场线与电场强度的关系：同一电场，电场线越密的地方表示电场强度越大，电场线上某点的切线方向表示该点的电场强度方向。(2)电场线与等势面的关系：电场线与等势面垂直，并从电势较高的等势面指向电势较低的等势面。(3)电场强度大小与电势无直接关系：零电势可人为选取，电场强度的大小