2019年度高考物理一轮复习 第七章 静电场 第2讲 电场能的性质学案

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1、第2讲　电场能的性质一、静电力做功和电势能1.静电力做功(1)特点：静电力做功与路径无关，只与电荷量和电荷移动过程始、末位置间的电势差有关.(2)计算方法①W＝qEd，只适用于匀强电场，其中d为带电体在沿电场方向的位移.②WAB＝qUAB，适用于任何电场.2.电势能(1)定义：电荷在电场中具有的势能，称为电势能.(2)说明：电势能具有相对性，通常取无穷远或大地为电势能零点.3.静电力做功与电势能变化的关系(1)静电力做的功等于电荷电势能的减少量，即WAB＝EpA－EpB.(2)通过WAB＝EpA－EpB可知：静电力对电荷做多少正功，电荷电势能

2、就减少多少；静电力对电荷做多少负功，电荷电势能就增加多少.(3)电势能的大小：由WAB＝EpA－EpB可知，若令EpB＝0，则EpA＝WAB，即一个电荷在电场中某点具有的电势能，数值上等于将其从该点移到零势能位置过程中静电力所做的功.自测1　关于静电力做功和电势能的理解，下列说法正确的是(　　)A.静电力做功与重力做功相似，均与路径无关B.正电荷具有的电势能一定是正的，负电荷具有的电势能一定是负的C.静电力做正功，电势能一定增加D.静电力做功为零，电荷的电势能也为零答案　A二、电势　等势面1.电势(1)定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电

3、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.2.等势面(1)定义：电场中电势相等的各点组成的面.(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电场线一定与等势面垂直，并且从电势高的等势面指向电势低的等势面.③等差等势面越密的地方电场强度越大，反之越小.④任意两个等势面都不相交.三、电势差1.定义：电荷在电场中由一点A移到另一点B时，电场力所做的功WAB与移动电荷的电荷量q的比值.2.定义式：UAB

4、＝.3.影响因素电势差UAB由电场本身的性质决定，与移动的电荷q及电场力做的功WAB无关，与零势点的选取无关.4.电势差与电势的关系：UAB＝φA－φB，UAB＝－UBA.5.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式：UAB＝E·d，其中d为电场中两点间沿电场方向的距离.(2)电场强度的方向和大小与电势差的关系：电场中，电场强度方向指向电势降低最快的方向.在匀强电场中，电场强度在数值上等于沿电场强度方向每单位距离上降低的电势.自测2　(多选)关于电势差的计算公式，下列说法正确的是(　　)A.电势差的公式UAB＝说明两点间

5、的电势差UAB与电场力做功WAB成正比，与移动电荷的电荷量q成反比B.把正电荷从A点移动到B点电场力做正功，则有UAB>0C.电势差的公式UAB＝中，UAB与移动电荷的电荷量q无关D.电场中A、B两点间的电势差UAB等于把正电荷q从A点移动到B点时电场力所做的功答案　BC四、静电感应和静电平衡1.静电感应当把一个不带电的金属导体放在电场中时，导体的两端分别感应出等量的正、负电荷，“近端”出现与施感电荷异种的感应电荷，“远端”出现与施感电荷同种的感应电荷.这种现象叫静电感应.2.静电平衡(1)定义：导体放入电场中时，附加电场与原电场在导体内部大

6、小相等且方向相反，使得叠加场强为零时，自由电荷不再发生定向移动，导体处于静电平衡状态.(2)处于静电平衡状态的导体的特点①导体内部的场强处处为零；②导体是一个等势体，导体表面是等势面；③导体表面处的场强方向与导体表面垂直；④导体内部没有净电荷，净电荷只分布在导体的外表面上；⑤在导体外表面越尖锐的位置，净电荷的密度(单位面积上的电荷量)越大，凹陷的位置几乎没有净电荷.命题点一　电场能的性质的理解1.电势高低的四种判断方法(1)依据电场线方向：沿电场线方向电势逐渐降低.(2)依据电场力做功：根据UAB＝，将WAB、q的正负号代入，由UAB的正负判

7、断φA、φB的高低.(3)电荷的正负：取无穷远处电势为零，正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.(4)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.电势能高低的四种判断方法(1)做功判断法：电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增大.(2)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.(3)公式法：由Ep＝qφ，将q、φ的大小、正负号一起代入公式进行判断.(4)能量守恒法：在电场中，若只有电场力做功时，电荷的动能和电势能相互转化，动

8、能增大时，电势能减小，反之电势能增大.例1　(多选)(2016·全国卷Ⅰ·20)如图1所示，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面(纸面)内，且相对于过轨