第一章 专题提升2 电场能的性质-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理必修第三册同步全程学习课件PPT（粤教版）

专题提升2　电场能的性质 物理 [素养目标] 1.加深对电场强度、电势、电势差及电势能的认识。 3.能利用动能定理、功能关系分析电场综合问题。 物理 分类研析 随堂演练 物理 分类研析 突破要点，提升关键 类型一　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 物理 物理 物理 [例1] 如图所示,将带正电的甲球放在不带电的乙球左侧,两球在空间形成了稳定的静电场,实线为电场线,虚线为等势面。A、B两点与两球球心连线位于同一直线上,C、D两点关于直线AB对称。则(　 　) A.A点和B点的电势相等 B.C点和D点的电场强度相同 C.正电荷从A点移至B点,电场力做正功 D.负电荷从C点移至D点,电势能增大 C 物理 物理 规律方法 物理 [对点训练1] (多选)如图所示,边长为2a的正方形ABCD的中心在直角坐标系xOy的原点O,AD平行于x轴,电荷量为-q的点电荷固定在G点(-2a,0),电荷量为+q的点电荷固定在H点(2a,0)。电荷量为+Q的点电荷在外力作用下从A点沿AD运动到D点,再沿DC运动到C点,则(　 　) A.A、B两点的电场强度大小相等 B.A、B两点的电场强度方向相同 C.点电荷+Q从A到D的过程中,电势能增加 D.点电荷+Q从D到C的过程中,电势能保持不变 AC 物理 解析:由对称性可知,A、B两点的电场强度大小相等,方向不同,选项A正确,B错误;D点电势高于A点,则点电荷+Q从A到D的过程中,电势能增加,选项C正确;从D到C电势先升高后降低,则点电荷+Q从D到C的过程中,电势能先增加后减少,选项D错误。 物理 类型二　静电场中常见的图像问题 静电场中五类图像的特点与应用 物理 E-t 图像 根据题中给出的E-t图像,确定E的方向,再在草稿纸上画出对应电场线的方向,根据E的大小变化,确定电场的强弱分布 E-x 图像 ①反映了电场强度随位移变化的规律; ②E>0表示电场强度沿x轴正方向,E<0表示电场强度沿x轴负方向; ③图线与x轴围成的“面积”表示电势差,“面积”大小表示电势差大小,两点的电势高低根据电场方向判定 Ep-x 图像 ①反映了电势能随位移变化的规律; ②图线的切线斜率大小等于电场力大小; ③进一步判断电场强度、动能、加速度等随位移的变化情况 物理 [例2] (2022·上海交大附中期中)(多选)电荷量为Q1和Q2的两点电荷分别固定在x轴上的O、C两点,规定无穷远处电势为零,x轴上各点电势随x的变化关系如图所示。则(　 　) A.Q1的电荷量小于Q2的电荷量 B.G点处电场强度的方向沿x轴负方向 C.将带负电的试探电荷自G点静止释放,仅在电场力作用下一定不能到D点 D.将带负电的试探电荷从D点沿x轴正方向移到J点,电场力先做正功后做负功 BCD 物理 解析:由图知无穷远处的电势为0,B点的电势为0,由于沿着电场线方向电势降低,所以O点的电荷Q1带正电,C点的电荷Q2带负电;由于B点距离O点比较远而距离C点比较近,所以Q1的电荷量大于Q2的电荷量,故A错误;沿着电场线方向电势逐渐降低,可知G点的电场强度沿x轴负方向,故B正确;带负电的试探电荷在G到H受沿x轴正方向的电场力,在H后受沿x轴负方向的电场力,故沿x轴正向加速运动,后反向加速直到G点,不能到达D点,故C正确;负电荷从D点到J点的电势能先减小再增大,故电场力先做正功后做负功,故D正确。 物理 [对点训练2] (多选)如图甲所示,在某电场中建立x坐标轴,A、B为x轴上的两点,xA、xB分别为A、B两点在x轴上的坐标值。一电子仅在电场力作用下沿x轴运动,该电子的电势能Ep随其坐标x变化的关系如图乙所示,则下列说法正确的是(　 　) A.该电场一定不是孤立点电荷形成的电场 B.A点的电场强度小于B点的电场强度 C.电子由A点运动到B点的过程中电场力对其所做的功W=EpA-EpB D.电子在A点的动能小于在B点的动能 AC 物理 物理 类型三　电场中的功能关系 1.求解电场力做功的方法 (1)利用电场力做功与电势能的关系求解:WAB=EpA-EpB。 (2)利用W=Fd求解,此公式只适用于匀强电场。 (3)利用公式WAB=qUAB求解。 (4)利用动能定理求解。 2.静电场中的功能关系:电场力做的功等于电势能的减少量,即W电=-ΔEp。 3.“等效重力”法:在匀强电场中,电场力恒定,物体重力也恒定,因此合力恒定(大小和方向都恒定),我们将电场力和重力的合力叫“等效重力”,处理之后物体就只受一个力即“等效重力”。带电粒子在电场和重力场中做竖直方向的圆周运动时, “等效重力”沿半径且背离圆心处速度最大,当“等效重力”沿半径且指向圆心处时速度最小。 物理 [例3] 如图所示,在O点放置一个正电荷,在过O点的竖直平