专题02 静电场中的能量【考点串讲PPT】-2023-2024学年高二物理上学期期末考点大串讲（人教版）

专题02 静电场中的能量 人教版.2019 2023.12.xx 主讲老师： 1 知识清单 2 方法模型归纳 3 巩固练习 目录 CONTENTS 知识清单 PART ONE 1．静电力做功 （1）特点：静电力做功与路径无关，只与初、末位置有关． （2）计算方法 ①W＝qEd，只适用于匀强电场，其中d为沿电场方向的距离． ②WAB＝qUAB，适用于任何电场． 2．电势能 （1）定义：电荷在某点的电势能，等于把它从这点移动到零势能位置时静电力做的功． （2）静电力做功与电势能变化的关系：静电力做的功等于电势能的减少量，即：WAB＝EpA－EpB＝－ΔEp. （3）电势能的相对性：电势能是相对的，通常把电荷离场源电荷无穷远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面的电势能规定为零． 清单01 电势和电势能 3．电势 （1）定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值． （2）定义式：φ＝. （3）矢标性：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),即正负表示大小． （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． 4．电势差 （1）定义：电荷在电场中，由一点A移到另一点B时，电场力所做的功WAB与移动电荷的电荷量q的比值． （2）定义式：UAB＝. （3）电势差与电势的关系：UAB＝φA－φB，UAB＝－UBA. 清单01 电势和电势能 5．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在同一等势面上移动电荷时电场力不做功 ②电场线一定与等势面垂直，并且从电势高的等势面指向电势低的等势面． ③电场线、等势面越密的地方电场强度越大 ，反之越小 ④任意两个等势面都不相交． 清单01 电势和电势能 （3）几种典型的电场的等势面 匀强电场 点电荷的电场 等量通电电荷的电场 等量异种电荷的电场 图像分别 电场和电势的特点 连线上： 连线上： 电场强度出处相等 正电荷周围电势大于零； 负电荷周围电势小于零 E先减小后增加，电势一直减小 从中间往两端，电场强度E一直减小，电势不变（0势面） 中垂线： 清单01 电势和电势能 中点电场强度最小，电势最低且； 从中间往两端，电场强度E先增大后减小；中点的电势最高 中垂线上： 1．匀强电场中电势差和电场强度的关系 2. 电场强度的另一种表述 （1） （2）意义：电场强度在数值上等于沿电场方向单位距离上降低的电势 （3）单位：V/m，且1V/m=1N/C 清单02 电势差和电场强度的关系 UAB=Ed A、B两点间的电势差 匀强电场的电场强度 沿电场方向的距离 1．电容器 （1）组成： （2）带电荷量： （3）电容器的充、放电现象： 清单03 电容和电容器 由两个彼此绝缘又相互靠近的导体组成。 一个极板所带电荷量的绝对值。 ①充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两极板带上等量的异种电荷，电容器中储存电场能。 ②放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中电场能转化为其他形式的能。 2．平行板电容器 (1)两个表达式 （2）单位：法拉(F)、微法(μF)、皮法(pF)。1 F＝106 μF＝1012 pF （3）意义：表示电容器容纳电荷本领的物理量 （4）决定因素：正对面积，相对介电常数，两板间的距离 清单03 电容和电容器 定义式 决定式 2. 带电粒子在电场中的偏转 （1）带电粒子在电场中的偏转规律 清单04 带电粒子在电场中的运动 （3） 计算粒子打到屏上的位置离屏中心的距离的方法 y＝y0＋Ltan θ(L为屏到偏转电场的水平距离)； y＝(＋L)tan θ(l为电场宽度)； y＝y0＋vy； 根据三角形相似＝. 清单04 带电粒子在电场中的运动 方法模型归纳 PART TWO 1.两个推论 推论1：匀强电场中的任意线段AB的中点的电势：φc=，如图甲所示： 推论1：匀强电场中若两线段AB//CD，且AB=CD，则UAB=UCD（或φA-φB=φC-φD），如图乙所示： 2. 解题思路 模型01 匀强电场中的两个重要推论 模型01 匀强电场中的两个重要推论 C 模型01 匀强电场中的两个重要推论 B 1．等势线总是和电场线垂直，已知电场线可以画出等势线，已知等势线也可以画出电场线． 2. 带电粒子运动轨迹的分析 （1）判断速度方向： （2）判断电场力(或场强)的方向： （3）判断电场力做功的正、负及电势能的增减： 模型02 电场