（新课改省份专用）2020版高考物理一轮复习 第七章 第2节 电场能的性质学案（含解析）

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1、第2节　电场能的性质一、电势能和电势1．电势能(1)电场力做功的特点：电场力做功与路径无关，只与初、末位置有关。[注1](2)电势能①定义：电荷在电场中具有的势能，数值上等于将电荷从该点移到零势能位置时电场力所做的功。[注2]②电场力做功与电势能变化的关系：电场力做的功等于电势能的减少量，即WAB＝EpA－EpB＝－ΔEp。[注3]2．电势(1)定义：试探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＝。(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)。(4)相对性：电势具有相对性，同一点的电势因选取零电势点的不同而不同。3．等势面

2、(1)定义：电场中电势相等的各点组成的面。(2)四个特点①等势面一定与电场线垂直。②在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。③电场线方向总是从电势的等势面指向电势的等势面。[注4]④等差等势面越密的地方电场强度越大，反之越小。二、电势差1．定义：电荷在电场中由一点A移到另一点B时，电场力做功与移动电荷的电荷量的比值。2．定义式：UAB＝。[注5]3．电势差与电势的关系：UAB＝φA－φB，UAB＝－UBA。三、匀强电场中电势差与电场强度的关系1．电势差与电场强度的关系：匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场线方向的距离的乘积。即U＝Ed，也可以写作E＝。2．公式U＝Ed

3、的适用范围：匀强电场。【注解释疑】[注1]电场力做功的特点与重力做功的特点类似。[注2]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。[注3]电势能的变化特点与重力势能的变化特点类似。[注4]沿着电场线的方向，电势降低最快。[注5]推导过程为WAB＝EpA－EpB＝qφA－qφB＝q(φA－φB)＝qUAB[深化理解]1．在应用描述电势、电势能、电势差的公式时，q、W、U、Ep、φ都直接代入正负号进行运算，而应用描述电场力、电场强度的公式运算时可以不代入正负号。2．在匀强电场中：①同一直线上(直线与电场线可成任意角)，相等距离的两点间电势差相等；②相互平行的直线

4、上任意相等距离的两点间电势差相等。3．电势的高低与电场强度的大小没有联系。如等量异种点电荷连线上，从正电荷到负电荷电势一直降低，而电场强度先减小后增大；连线的中垂线是电势为零的等势面，而电场强度沿中垂线向外逐渐减小。[基础自测]一、判断题(1)电场中电场强度为零的地方电势一定为零。(×)(2)沿电场线方向电场强度越来越小，电势逐渐降低。(×)(3)A、B两点间的电势差等于将正电荷从A点移到B点时静电力所做的功。(×)(4)A、B两点的电势差是恒定的，所以UAB＝UBA。(×)(5)等差等势线越密的地方，电场线越密，电场强度越大。(√)(6)电场中电势降低的方向，就是电场强度的方向

5、。(×)二、选择题1．[沪科版选修3－1P34T1](多选)下列说法中正确的是(　　)A．无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，电场力做的正功越多，电荷在该点的电势能就越大B．无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，电场力做的正功越少，电荷在该点的电势能越大C．无论是正电荷还是负电荷，从无穷远处移到电场中某点时，克服电场力做功越多，电荷在该点的电势能越大D．无论是正电荷还是负电荷，从无穷远处移到电场中某点时，电场力做功越多，电荷在该点的电势能越大答案：AC2．[教科版选修3－1P39T7]电荷量为q的电荷在电场中由A点移到B点时，电场力做功W，由此可算出

6、两点间的电势差为U，若让电荷量为2q的电荷在电场中由A点移到B点，则(　　)A．电场力做功仍为WB．电场力做功为C．两点间的电势差仍为UD．两点间的电势差为解析：选C　两点间电势差与移动的电荷无关，电场力做功变为W′＝2qU＝2W，只有C正确。3.[人教版选修3－1P22T3改编]如图所示，实线为某电场的电场线，虚线表示该电场的等势面，A、B、C是电场中的三点，下列说法正确的是(　　)A．三点中，B点的场强最大B．三点中，A点的电势最高C．将一带负电的检验电荷从A移动到B，电势能增大D．将一带正电的检验电荷从A移动到B和从A移动到C，电势能的变化相同解析：选D　电场线的疏密表示电

7、场强度的大小，所以三点中，A点场强最大，A错误；沿电场线方向，电势逐渐降低，A点电势最低，B错误；将一带负电的检验电荷从A移动到B，电场力做正功，电势能减小，C错误；因为B、C两点在同一等势面上，所以将一带正电的检验电荷从A移动到B和从A移动到C，电场力做的功相同，电势能变化相同，D正确。4.[沪科版选修3－1P38T2改编](多选)如图所示，M、N为电场中两个等势面，GH直线是其中的一条电场线，则下列说法中正确的是(　　)A．EG＜EHB．正电荷置于G点时电势能大于置于H点时的