高二物理静电场基本概念综合应用落实知识精讲 鲁教版

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1、高二物理静电场基本概念综合应用落实知识精讲鲁教版一.本周教学内容：专题复习：静电场基本概念综合应用落实本单元从电场的能的性质来探究电场，引入电场力做功、电势能、电势和等势面的概念，这样结合上章知识，我们就可以从力和能两个方面来探究电场，结合其他物理学规律，解决好多问题。1.电场力做功、电势能、电势及其关系电场力做功，其中d为沿电场线方向的位移。从电场力做功的角度定义了电势能：电荷在电场中某点的电势能等于把电荷从这点移到选定的参考点电场力所做的功。有了电势能的概念，又定义了电势：电荷在电场中某点的电势能与电荷量的比值叫做

2、该点的电势，即。电场力做功与电势能都由电场和点电荷共同决定，而电势仅与电场本身有关，与放入该电场的点电荷无关。故电势能由电荷和电场所共有，这与重力势能是由物体和地球所共有是相同的。同时，电势能和电势都与我们所选的参考点有关，是相对的，而电场力做功则不然。2.等势面的概念及特点电场中电势相等的点构成的面叫做等势面。其特点是：当我们沿同一等势面移动电荷或从等势面上的这一点把电荷移动到同一等势面上的另一点时，电场力做功为零，电势能变化也为零。熟悉点电荷、两个等量同种电荷和两个等量异种电荷所形成的电场和对应的等势面，为我们解决

3、有关问题带来很大方便。3.电场中电势高低的判断和计算方法（1）根据电场线方向判断。因沿电场线方向各点电势总是越来越低，而逆着电场线方向电势总是逐渐升高。（2）根据等势面的分布和数值，都画在同一图上，直接从图上判定电势高低。（3）根据电场力做功公式判断。当已知q和W时，由公式W＝qU，则U＝W/q判断。例1.电子在一条电场线上从a点运动到b点，电势能增加，试判断a、b两点电势的高低。解析：方法一：利用电场线判断，由于电子从a点移到b点，电势能增加，电场力一定做负功，电场力方向和电荷运动方向相反，即电场力的方向从b指向a，

4、而负电荷受电场力的方向和场强的方向相反，场强方向应是由a指向b，因此电场线的方向是从a指向b。因顺着电场线的方向电势越来越低，越a点电势比b点电势高。方法二：利用电场力做功判断，由于电势能增加；电场力一定做负功，即，得知，故。方法三：利用电势能判断，负电荷在电势低处电势能较大，由于a点电势能比b点小，所以。例2.下列关于电势高低的判断，正确的是（）A.正电荷从A点移到B点时，其电势能增加，A点电势一定较低B.正电荷只在电场力作用下，从A点移到B点，A点电势一定较高C.负电荷从A点移到B点，电场力做正功，A点电势一定较高

5、D.负电荷从A点移到B点，电势能增加，A点电势一定较低解析：因为正电荷在高电势处电势能较大，故有选项A正确。正电荷因不知初速度的方向和有无，不一定沿电场力的方向运动，即沿电场线方向运动，故A点电势未必较高，故选项B不正确。因为电场力对负电荷做正功，负电荷电势能减小，而负电荷在高电势处电势能小，故选项C、D均不正确。答案：A例3.某电场的电场线如图所示，电场中有A、B、C三点，已知一个负电荷从A点移到B点时，电场力做正功。（1）在图中用箭头标出电场线的方向，并大致画出过A、B、C三点的等势线。（2）在A、B、C三点中，场

6、强最大的点是_____________，电势最高的点是_____________。解析：可以根据等势线与电场线垂直，大致画出过A、B、C三点的等势线，再由负电荷从A点移到B点时电场力做正功，可以确定，从而判断出电场线方向向下，由电场线的疏密确定，由电场线的方向确定。答案：（1）略；（2）AC例4.电场中某一点的电场线为一直线，直线上有A、B、C三个点，电荷从B点移到A点时电场力做了10-7J的功；电荷，在B点的电势能比在C点时大，那么：（1）比较A、B、C三点的电势高低，由高到低的排序是___________；（2）若

7、设B点的电势为零，电荷q2在A点的电势能是__________J。解析：（1）因为正电荷从B移到A电场力做正功，故；负电荷在B点的电势能比在C点大，故，所以。（2）若设B点的电势为零，则A点电势为，q2在A点的电势能：答案：；4.巧用电场力做功与电势能、电势差之间的关系解题（1）电场力做功W＝qU。功的大小对给定的电荷来说与其运动路径无关，仅由起始和终了位置的电势差有关，此公式适用于一切电场。（2）电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加，且电场力做功的大小等于电势能的变化大小。例5.（2004·天津理综）在

8、静电场中，一电子从A点运动到B点，电场力做了正功，则（）A.电场强度的方向一定是由A点指向B点B.电场强度的方向一定是由B点指向A点C.电子在A点的电势能一定比在B点高D.电子在B点的电势能一定比在A点高解析：电场力做正功，电势能减少，动能增加，但场强方向是不确定的。答案：C例6.如图所示，一个质量为m，带有电荷-q的小物体，可在