第十章 静电场中的能量【考点串讲PPT】-2023-2024学年高二物理上学期期中考点大串讲（人教版2019）

第十章 静电场中的能量 人教版（2019） 单元复习 目录 目录 01 02 03 方法模型归纳 巩固提升 知识清单 第一部分 知识清单 知识清单 静电场中的能量 电场力做功 电势能 电势 定义：电荷在电场中具有的势能 电势差 匀强电场中电势差与电场强度的关系：U=Ed 特点：静电力做功与路径无关 公式：W=qU 静电力做功与电势能变化的关系：W=-ΔEp 大小：Ep=qφ 定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量之比 定义式：φ=Ep/q 特点：沿电场线方向电势逐渐降低 定义：电场中两点之间电势的差值 公式：UAB=φA-φB 知识清单 静电场中的能量 等势面 电容器 带电粒子在电场中的运动 定义：电场中电势相等的点构成的面 特点：电场线跟等势面垂直,并且由电势较高的等势面指向电势较低的等势面 电容 带电粒子的加速 带电粒子的偏转 示波器 定义：任何两个彼此绝缘又相距很近的导体组成电容器 充放电 电容器所带的电荷量Q与电容器两极板之间的电势差的比值 单位：法拉（F） 平行板电容器的电容： 静电力和运动方向在同一直线上,做匀加(减)速直线运动 粒子的动能变化等于静电力做的功 类平抛运动 运动的合成和分解 第二部分 方法模型归纳 MN为足够大的不带电的金属板，在其右侧距离为d的位置放一个电荷量为＋q的点电荷O，金属板右侧空间的电场分布如图3甲所示，P点是金属板表面上与点电荷O距离为r的一点。几位同学想求出P点的电场强度大小，但发现问题很难，经过研究，他们发现图甲所示的电 一、相关物理量间的关系 MN为足够大的不带电的金属板，在其右侧距离为d的位置放一个电荷量为＋q的点电荷O，金属板右侧空间的电场分布如图3甲所示，P点是金属板表面上与点电荷O距离为r的一点。几位同学想求出P点的电场强度大小，但发现问题很难，经过研究，他们发现图甲所示的电 一、相关物理量间的关系 1.匀强电场中电势差与电场强度的关系 (1)UAB＝Ed，d为A、B两点沿电场方向的距离。 (2)沿电场强度方向电势降落得最快。 (3)在同一直线上或相互平行的两条直线上距离相等的两点间电势差相等。 2.E＝UAB/d在非匀强电场中的几点妙用 (1)解释等差等势面的疏密与电场强度大小的关系：当电势差U一定时，电场强度E越大，则沿电场强度方向的距离d越小，即电场强度越大，等差等势面越密。 (2)定性判断非匀强电场电势差的大小关系：如距离相等的两点间的电势差，E越大，U越大；E越小，U越小。 二、静电力做功、电势能和电势 1.静电力做功的几种求解方法： 静电力做的功与电荷经过的路径无关，只与电荷量和电荷移动过程起始位置和终止位置有关。 （1）W＝qEd，只适用于匀强电场，其中d为带电体沿电场方向的位移。 （2）WAB＝qUAB，适用于任何电场。 （3）WAB＝EPA-EPB , 电场力做的功等于电势能的减小量。 （4）应用动能定理：W电+W其他力=EK末-EK初 如图3所示，电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点。已知在P、Q连线上某点R处的电场强度为零，且PR＝2RQ。则(　　) A.q1＝2q2 B.q1＝4q2 C.q1＝－2q2 D.q1＝－4q2 2.电势能大小的四种判断方法： (1)做功判断法：电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增大。 (2)电荷电势法：正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势低的地方电势能大。 (3)公式法：由Ep＝qφ，将q、φ的大小、正负号一起代入公式进行判断。 (4)能量守恒法：在电场中，若只有电场力做功，电荷的动能和电势能相互转化，动能增大时，电势能减小，反之电势能增大。 二、静电力做功、电势能和电势 3.电势高低的四种判断方法： (1)依据电场线方向：沿电场线方向电势逐渐降低。 (2)依据电场力做功：根据UAB＝WAB/q，将WAB、q的正负号代入，由UAB的正负判断φA、φB的高低。 (3)电荷的正负：取无限远处电势为零，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。 (4)依据电势能的高低：正电荷在电势能大处电势较高，负电荷在电势能大处电势较低。 二、静电力做功、电势能和电势 将一正电荷从无限远处移到电场中的点，电势能减少了，若将另一等量的负电荷从无限远处移到电场中的点，电势能增加了，则下列判断中正确的是 (    ) A. B. C. D. 【答案】C  【解析】【分析】 根据电场力做功与电荷电势能变化的关系，由电场力做功情况分析电荷电势能的变化，判断电势高低。 本题也可以画出电场线，标出、两点在电场线上大致位置，再判断电势的高低。 【解答】 正电荷从无穷处移向电场中点，电势能减少了，电场力做正功为，则点的