第八章 课时2 电场能的性质-【导与练】2024高考物理一轮复习高中总复习第1轮教学课件PPT（浙江专用）

课时2　电场能的性质 基础梳理 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 无关,只与 有关。 (2)计算方法。 ①W=qEd,只适用于匀强电场,其中d为沿 的距离。 ②WAB=qUAB,适用于 。 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 位置时静电力所做的功。 (2)静电力做功与电势能变化的关系:静电力做的功等于 ,即WAB=EpA-EpB=-ΔEp。 (3)电势能具有相对性。 路径 初、末位置 电场方向 任何电场 电场 零势能 电势能的减少量 二、电势　等势面 1.电势 (1)定义:电荷在电场中某一点的 与它的 之比。 电势能 电荷量 (3)矢标性:电势是标量,有正负之分,其正(负)表示该点电势比电势零点高(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。 2.等势面 (1)定义:电场中 的各点构成的面。 (2)特点。 ①在等势面上移动电荷,静电力不做功。 ②等势面一定与电场线垂直,即与电场强度的方向 。 ③电场线总是由电势 的等势面指向电势 的等势面。 ④等差等势面的疏密表示电场的强弱(等差等势面越密的地方,电场线越密)。 零电势点 电势相同 垂直 高 低 三、电D势差 1.定义:电荷在电场中,由一点A移到另一点B时,静电力所做的功WAB与移动的电荷的电荷量q的比值。 3.电势差与电势的关系:UAB= ,UAB=-UBA。 四、电势差与电场强度的关系 1.匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿 的距离的乘积,即UAB=Ed。 电场方向 ②如图乙,AB∥CD,且AB=CD,则UAB=UCD。 4.在非匀强电场中U=Ed虽不能直接应用,但可以用作定性判断。 夯实考点 电势　电势差　电势能等概念 ABD A.b、d两点处的电势相等 B.四点中c点处的电势最低 C.b、d两点处的电场强度相同 D.将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点,+q的电势能减小 解析:b、d两点关于等量异种点电荷的连线对称,根据等量异种点电荷等势面的对称性,b、d两点电势相等,故A正确;如果设无穷远处电势为零,则c点电势为零,a、b、d点电势均大于零,故B正确;b、d两点的电场强度大小相等、方向不同,故C错误;因为a点电势大于c点电势,所以试探电荷+q沿圆周由a点移至c点,静电力做正功,电势能减小,故D正确。 (1)比较电势高低的方法。 ①根据电场线方向:沿电场线方向电势逐渐降低。 ③根据场源电荷:取无穷远处电势为零,则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。 (2)电势能大小的比较方法。 ①做功判断法:静电力做正功,电势能减小;静电力做负功,电势能增加(与其他力做功无关)。 ②电荷电势法:正电荷在电势高处电势能大,负电荷在电势低处电势能大。 [变式1] (2020·山东卷)(多选)真空中有两个固定的带正电的点电荷,电荷量不相等。一个带负电的试探电荷置于二者连线上的O点时,仅在电场力的作用下恰好保持静止状态。过O点作两正电荷连线的垂线,以O点为圆心的圆与连线和垂线分别交于a、c和b、d,如图所示。以下说法正确的是(　 　) A.a点电势低于O点 B.b点电势低于c点 C.该试探电荷在a点的电势能大于在b点的电势能 D.该试探电荷在c点的电势能小于在d点的电势能 BD 考向2:复杂电场的分析比较 [例2] 如图所示,真空中有两个点电荷Q1=+9.0×10-8 C和Q2=-1.0×10-8 C,分别固定在x坐标轴上,其中Q1位于x=0处,Q2位于x=6 cm处。在x轴上(　 　) A.电场强度为0的点有两处 B.在x>6 cm区域,电势沿x轴正方向降低 C.质子从x=1 cm运动到x=5 cm处,电势能升高 D.在0<x<6 cm和x>9 cm的区域,电场强度沿x轴正方向 D [变式2] (2020·全国Ⅱ卷)(多选)如图,竖直面内一绝缘细圆环的上、下半圆分别均匀分布着等量异种电荷。a、b为圆环水平直径上的两个点,c、d为竖直直径上的两个点,它们与圆心的距离均相等。则(　 　) A.a、b两点的场强相等 B.a、b两点的电势相等 C.c、d两点的场强相等 D.c、d两点的电势相等 ABC [例3] (多选)如图所示,ABC为等边三角形,电荷量为+q的点电荷固定在A点。先将一电荷量也为+q的点电荷Q1从无穷远处(电势为0)移到C点,此过程中,静电