第9章 第2讲 电场能的性质（PPT课件）-【正禾一本通】2024高考物理高三一轮总复习高效讲义（新教材新高考）

2024版·物理（①） 第九章 静电场 第2讲　电场能的性质 路径 零势能 减少量 电势能 电荷量 零电势点 电势相同 电场线 同一等势面 电势高 电势低 越大 越小 q 电场 × × × √ 【课标解读】 　1.理解电场中电场力做功与电势能变化的关系并能灵活应用其他的功能关系。2.能解决电场中各种图像问题，理解图像斜率、面积等表示的物理意义并能解决相关问题。3.正确理解并能应用电势、电势差与电场强度的关系。 备考第1步——梳理教材基础，落实必备知识 一、电场力做功和电势能 1．电场力做功的特点：电场力做功与电荷的起始位置和终止位置有关，与电荷经过的____无关。[1] 2．电势能：电荷在某点的电势能，等于把它从该点移到______位置时静电力所做的功。[2] 3．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______，即WAB＝EpA－EpB＝－ΔEp。[3] 注解[1] 电场力做功的特点与重力做功的特点类似。 注解[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。 注解[3] 电势能的变化特点与重力势能的变化特点类似。 二、电势和等势面 1．电势 (1)定义：电荷在电场中某一点的______与它的______的比值。 (2)定义式：φ＝ eq \f(Ep,q) 。 (3)矢标性：电势是标量，有正负之分，其正(负)表示该点比零电势点高(低)。 (4)相对性：电势具有相对性，同一点的电势因选取________的不同而不同。[4] 注解[4] 零电势点位置的选取也是任意的，通常选取大地或无穷远处为零势能位置。 2．等势面 (1)定义：电场中________的各点构成的面。 (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。[5] ④等差等势面越密的地方电场强度____，反之电场强度____。 注解[5] 沿着电场线的方向，电势降低最快。 三、电势差　匀强电场中电势差与电场强度的关系 1．电势差 (1)定义：电荷在电场中，由一点A移到另一点B时，___________________与移动的电荷量__的比值。 (2)定义式：UAB＝_________。[6] (3)电势差与电势的关系：UAB＝____________，UAB＝－UBA。[7] 注解[6] 在应用描述电势、电势能、电势差的公式时，q、W、U、Ep 、φ都直接代入符号进行运算，而应用描述电场力、电场强度的公式运算时不代入符号。 注解[7] 电势差UAB由电场本身的性质决定，与零电势点的选取无关。 电场力所做的功WAB eq \f(WAB,q) φA－φB 2．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____方向的距离的乘积。即UAB＝Ed，也可以写作E＝ eq \f(UAB,d) 。 (2)公式UAB＝Ed的适用范围：匀强电场。 基础小题自测 1．判断下列说法的正误。 (1)电场中电势为零的地方电场强度一定为零。(　　) (2)沿电场线方向电势逐渐降低，电场强度越来越小。(　　) (3)电场中电势降低的方向，就是电场强度的方向。(　　) (4)A、B两点间的电势差等于将单位正电荷从A移到B点时静电力所做的功。(　　) 2．如图所示，P点为正电荷Q旁的一点，正电荷Q在P点产生的电场强度为E，电势为φ(以无穷远处为零电势)，负检验电荷在P点的电势能为Ep，现有一不带电的金属导体AB靠近P点，则靠近后与原来相比，下列说法正确的是(　　) A．E增大 B．φ不变 C．φ升高 D．Ep不变 解析：选A。不带电的金属导体AB靠近P点后，金属导体A端感应出负电荷，B端感应出正电荷，根据电场强度的矢量叠加知，P点的电场强度将增大，故A正确；从Q到P顺着电场线电势降低，放入金属导体后AQ之间场强变大，因此电势降低更多，则p点电势变低，负检验电荷的电势能将增大，故B、C、D错误。 3．如图(a)所示为某大楼楼顶上安装的避雷针，避雷针是利用尖端放电原理保护建筑物等避免雷击的一种设施。避雷针上方有雷雨云时，避雷针附近的电场线分布如图(b)所示，下列说法正确的是(　　) A．同一带负电的雨滴在M点的电势能大于在N点的电势能 B．同一带负电的雨滴从M到N过程中电场力做负功 C．N点周围的等势面比M点周围的等势面稀疏 D．N点的电势低于M点的电势 解析：选A。沿电场线方向电势逐渐降低，故N点的电势高于M点的电势，D错误；根据电势能的表达式Ep＝qφ，N点的电势高于M点的电势，故同一带负电的雨滴在