第1章 微专题1 电场能的性质（word教参）-【优化探究】2021-2022学年新教材高中物理必修3（粤教版）

微专题1　电场能的性质 授课提示：对应学生用书第22页 考点一　电场强度、电势、电势差、电势能 1．电场强度、电势、电势差、电势能的比较 名称 电场强度 电势 电势差 电势能 意义 描述电场的 力的性质 描述电场的能的 性质 描述电场的做功的 本领 描述电荷在电场中的能量，电荷做 功的本领 定义式 E＝ φ＝ (Ep为电荷 的电势能) UAB＝ Ep＝qφ 矢标性 矢量，方向为放在电场中的正电荷 所受静电力方向 标量，但有正负，正负号只表示 大小 标量，有正负，正负号只表示A、B 两点电势的相对高低 标量，有正负，正负号表示电势能的大小 决定 因素 场强由电 场本身决 定，与试 探电荷 无关 电势由电场本身决 定，与试探电荷无 关，其大小与参考 点的选取有关，具 有相对性 由电场本身和两点 间位置决定，与试 探电荷无关，与参 考点选取无关 由电荷量和 该点电势二 者决定，与 参考点选 取有关 联系 匀强电场中UAB＝Ed(d为A、B间沿电场强度方向上的距离)；电势沿着电场强度方向降低最快；UAB＝φA－φB；WAB＝EpA－EpB＝qφA－qφB＝ qUAB 2.电势高低、电势能大小的判断思路 (1)由静电力做功判断 (2)由电场线的方向判断 电场线分布及方向⇒电势的高低 m，已知电场线平行于△ABC所在的平面，一个电荷量q＝－2×10－6 C的点电荷由A移到B的过程中，电势能增加了1.2×10－5 J，由B移到C的过程中静电力做功6×10－6 J，为方便计算，设B点电势为0，下列说法正确的是(　　)　(多选) 如图所示，匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，∠ABC＝∠CAB＝30°，BC＝2 A．B、C两点的电势差UBC＝3 V B．A点的电势低于B点的电势 C．负电荷由C点移到A点的过程中，电势能减少 D．该电场的场强为1 V/m [解析]　由B移到C的过程中静电力做功WBC＝6×10－6 J，则B、C两点的电势差为UBC＝ m，∠CAB＝30°，所以AD＝BC·cos 30°＝3 m，而UAD＝E|AD|＝3 V，所以该电场的场强为1 V/m，故D正确。＝6 V，所以A点的电势高于B点的电势，故B错误；UCA＝－UBC－UAB＝－3 V，根据W＝Uq得，负电荷由C移到A的过程中，静电力做正功，所以电势能减少，故C正确；取AB的中点D，因UAB＝6 V，则UAD＝3 V，而UAC＝－UCA＝3 V，则C、D为等势点，则C、D连线为等势线，因电场线与等势线垂直，且三角形ABC为等腰三角形，所以电场强度方向沿着AB方向，由A指向B，因为BC＝2 V＝－3 V，故A错误；点电荷由A移到B的过程中，电势能增加1.2×10－5 J，知静电力做功－1.2×10－5 J，A、B两点的电势差为UAB＝＝ [答案]　CD 1．下列物理量中，哪些与试探电荷有关(　　) A．电场强度E　　　　　　 B．电势φ C．电势能Ep D．电势差U 解析：电场强度E＝，是用比值定义法定义的，是由电场本身和A、B两点的位置决定的，与q无关，故D错误。，是用比值定义法定义的，是由电场本身决定的，与q无关，故B错误；电势能Ep＝φq，故电势能与电荷有关，选项C正确；电势差UAB＝，是采用比值定义法定义的，是由电场本身决定的，与q无关，故A错误；电势φ＝ 答案：C 2.等量异种电荷的电场线如图所示，下列表述正确的是(　　) A．a点的电势低于b点的电势 B．a点的场强大于b点的场强，方向相同 C．将一负电荷从a点移到b点静电力做负功 D．负电荷在a点的电势能大于在b点的电势能 解析：沿电场线方向电势降低，故a点电势高于b点电势，A错误；电场线的疏密程度表示电场强度大小，电场线越密，电场强度越大，故a点的场强大于b点的场强，电场线的切线方向为场强方向，故a、b两点的电场强度方向不同，B错误；负电荷在低电势处电势能大，所以从a点(高电势)移动到b点(低电势)，电势能增大，静电力做负功，C正确，D错误。 答案：C 3.如图所示，图中五点均在匀强电场中，a、b、c刚好是一个圆的三个等分点(电势已在图中标注)，O是圆心，c、O、d三点在同一条直线上，已知电场线与圆所在平面平行。下列有关d点的电势、电场强度的相关描述正确的是(　　) A．d点的电势为4 V B．d点的电势为6 V C．电场强度方向由c点指向a点 D．电场强度方向由c点指向b点 解析：ab中点的电势为φe＝ V＝6 V＝φc，可知dc是电势为6 V的等势线，即d点的电势为6 V，选项B正确，A错误；电场线与等势面垂直，且由高电势点指向低电势点，故电场强度方向由a点指向b点，选项C、D错误。 答案：B 考点二　利用电场线与等势线分析带电粒