2021届高考物理二轮复习课件：第六章 第2讲 电场能的性质的描述

第2讲　电场能的性质的描述 【知识梳理自查】 一、电场力做功　电势能 1.电场力做功 (1)特点:电场力做功与_____无关,只与___________有关。 (2)计算:①W=____,适用于_____电场。 ②WAB=____,适用于任何电场。 路径 初、末位置 qEd 匀强 qUAB 2.电势能 (1)定义:电荷在_____中具有的势能,数值上等于将电荷从该点移到_______位 置时电场力所做的功。 (2)电场力做功与电势能变化的关系:电场力做的功等于_______________,即 WAB=EpA-EpB=-ΔEp。 (3)电势能的相对性:电势能是相对的,零势能点选取不同,电势能的值_____。 通常选取_______处或_________电势能为零。 电场 零势能 电势能的减少量 不同 无穷远 大地表面 二、电势　等势面 1.电势 (1)定义:试探电荷在电场中某点具有的________与它的________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_______高 (低)。 (4)相对性:电势具有_______,同一点的电势因选取_________的不同而不同。 电势能Ep 电荷量q 零电势 相对性 零电势点 2.等势面 (1)定义:电场中_________的各点组成的面。 (2)四个特点 ①等势面一定与_______垂直。 ②在___________上移动电荷时电场力不做功。 ③电场线方向总是从_______的等势面指向_______的等势面。 ④等差等势面越密的地方电场强度_____,反之_____。 电势相同 电场线 同一等势面 电势低 电势高 越大 越小 三、电势差　匀强电场中电势差与电场强度的关系 1.定义:电荷在电场中,由一点A移到另一点B时,___________与移动电荷的___ _____的比值。 2.定义式:UAB=_____。 3.电势差与电势的关系:UAB=_______,UAB=-UBA。 4.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_______方向的距离的乘积。即U=Ed,也可以写作E= 。 电场力做功 电 荷量 φA-φB 电场线 四、处于静电平衡状态的导体的特点 (1)导体内部的场强_________; (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_____; (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。 处处为零 垂直 【情境转换】 实线表示某电场的电场线(方向未标出),虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹,M点和N点是轨迹上的两点,如何判断粒子在M和N两点电势能的大小。 提示:由运动的轨迹可以看出,加入粒子从N点运动到M点,所受电场力的方向指向轨迹的凹侧,所以电场力做正功,根据电场力做功与电势能的关系可以知道,粒子在N点的电势能大于在M点的电势能。 【小题速诊速纠】 1.判一判 (1)电场力做功与重力做功相似,均与路径无关。 (　　) (2)电势等于零的物体一定不带电。 (　　) (3)电场强度为零的点,电势一定为零。 (　　) (4)电场中,场强方向是指电势降落最快的方向。 (　　) (5)沿电场线方向电场强度越来越小,电势逐渐降低。 (　　) (6)等差等势线越密的地方,电场线越密,电场强度越大。 (　　) 答案:(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)√ 2.练一练 (1)关于静电场的等势面,下列说法正确的是 (　　) A.两个电势不同的等势面可能相交 B.电场线与等势面处处相互垂直 C.同一等势面上各点电场强度一定相等 D.将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做正功 【解析】选B。若两个不同的等势面相交,则在交点处存在两个不同电势数值,与事实不符,选项A错误;电场线一定与等势面垂直,选项B正确;同一等势面上的电势相同,但电场强度不一定相同,选项C错误;将一负电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做负功,故选项D错误。 (2)如图所示,两个不带电的导体A和B,用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。把一带正电荷的物体C置于A附近,贴在A、B下部的金属箔都张开 (　　) A.此时A带正电,B带负电 B.此时A电势低,B电势高 C.移去C,贴在A、B下部的金属箔都闭合 D.先把A和B分开,然后移去C,贴在A、B下部的金属箔都闭合 【解析】选C。由静电感应可知,A左端带负电,B右端带正电,A、B的电势相等,选项A、B错误;若移去C,则两端的感应电荷消失,则贴在A、B下