第七章 第2讲　电场能的性质-【创新思维】2024高考物理一轮复习高考总复习配套教参（人教版 老教材 老高考）

第2讲　电场能的性质 授课提示：对应学生用书第190页 一、电势能、电势 1．电势能 (1)电场力做功的特点 电场力做功与路径无关，只与初、末位置有关。 (2)电势能 ①定义：电荷在电场中具有的势能，数值上等于将电荷从该点移到零势能位置时电场力所做的功； ②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减少量，即WAB＝EpA－EpB＝－ΔEp。 2．电势 (1)定义：试探电荷在电场中某一点具有的电势能Ep与它的电荷量q的比值。 (2)定义式：φ＝。 (3)标矢性：电势是标量，有正、负之分，其正(负)表示该点电势比零电势高(低)。 (4)相对性：电势具有相对性，同一点的电势因选取零电势点的不同而不同。 3．等势面 (1)定义：电场中电势相等的各点组成的面。 (2)四个特点 ①等势面一定与电场线垂直； ②在同一等势面上移动电荷时电场力不做功； ③电场线方向总是从电势高的等势面指向电势低的等势面； ④等差等势面越密的地方电场强度越大，反之越小。 二、电势差 1．定义：电荷在电场中，由一点A移到另一点B时，电场力做功与移动电荷的电荷量的比值。 2．定义式：UAB＝。 3．电势差与电势的关系：UAB＝φA－φB，UAB＝－UBA。 三、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电场方向的距离的乘积。即U＝Ed，也可以写作E＝。 2．公式U＝Ed的适用范围：匀强电场。 1．判断正误 (1)电势等于零的物体一定不带电。(　　) (2)电场强度为零的点，电势一定为零。(　　) (3)A、B两点的电势差是恒定的，所以UAB＝UBA。(　　) (4)电场中，场强方向是指电势降落最快的方向。(　　) (5)电势有正负之分，因此电势是矢量。(　　) 答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)× 2．(多选)(沪科版选修3－1 P38T2改编)如图所示，M、N为电场中两个等势面，GH直线是其中的一条电场线，则下列说法正确的是(　　) A．EG＜EH B．正电荷置于G点时电势能大于置于H点时的电势能 C.φG＜φH D．负电荷由H点移动到G点时电场力做正功 答案：ABD 3．(教科版选修3－1 P39T7)电荷量为q的电荷在电场中由A点移到B点时，电场力做功W，由此可算出两点间的电势差为U，若让电荷量为2q的电荷在电场中由A点移到B点，下列说法正确的是(　　) A．电场力做功仍为W B．电场力做功为 C．两点间的电势差仍为U D．两点间的电势差为 答案：C 4．(人教版选修3－1 P22T3改编)如图所示，实线为某电场的电场线，虚线表示该电场的等势面，A、B、C是电场中的三点，下列说法正确的是(　　) A．三点中，B点的场强最大 B．三点中，A点的电势最高 C．将一带负电的检验电荷从A移动到B，电势能增大 D．将一带正电的检验电荷从A移动到B和从A移动到C，电势能的变化相同 答案：D 授课提示：对应学生用书第191页 热点一　电势高低、电势能大小的判断 1．电势高低的判断 判断依据 判断方法 电场线方向 沿电场线方向电势逐渐降低 场源电荷的正负 取无穷远处电势为零，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 电势能的高低 正电荷在电势较高处电势能大，负电荷在电势较低处电势能大 电场力做功 根据UAB＝，将WAB、q的正负号代入，由UAB的正负判断φA、φB的高低 2.电势能大小的判断 公式法 将电荷量、电势连同正负号一起代入公式Ep＝qφ，正Ep的绝对值越大，电势能越大；负Ep的绝对值越大，电势能越小 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 做功法 电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加 能量守 恒法 在电场中，若只有电场力做功时，电荷的动能和电势能相互转化，动能增加，电势能减小；反之，动能减小，电势能增加 　(人教版选修3－1 P22T3) 如图，回答以下问题： (1)A、B哪点的电势比较高？负电荷在哪点的电势能比较大？ (2)负电荷由B移动到A时，静电力做正功还是负功？ (3)A、B两点的电势差UAB是正的还是负的？UBA呢？ [解析]　(1)因为沿电场线方向电势降低，所以B点的电势比A点的高。又因为负电荷在电势低的地方电势能大，所以负电荷在A点的电势能比B点的大。 (2)负电荷由B点移动到A点时，随着电势降低，电势能增加，所以静电力做负功。 (3)因为B点的电势比A点的高，所以A、B两点的电势差UAB是负的，UBA是正的。 [答案]　(1)B点　A点　(2)负功　(3)负　正 [迁移拓展] (2021·全国乙卷) 如图(a)，在一块很大的接地金属