第9章　微点突破11　立体空间中电场强度、电势和电荷电势能的比较 课件-2027届高考物理一轮复习

该高中物理高考复习课件聚焦“静电场”核心模块，依据高考评价体系梳理了立体空间中电场强度、电势及电势能比较等关键考点，通过典型例题分析明确该类问题占静电场考查的30%以上权重，归纳出多选题型中场强矢量分析、电势标量比较等常考方向。 课件亮点在于“立体模型建构+科学推理应用”的备考策略，如以正方体顶点固定等量正电荷为例，运用对称性和等量同种电荷电场特点，解析B、D₁点电势相等、场强方向不同的判断方法，培养学生模型建构与科学推理素养。通过跟踪训练题强化空间几何知识应用，帮助学生掌握答题技巧，教师可据此高效开展针对性复习。

第九章 静电场 微点突破11　立体空间中电场强度、电势和电荷电势能的比较 1．问题情境 将点电荷、等量的同种电荷、等量的异种电荷放在立体图形(如三棱锥、正四面体、正六棱柱等)的顶点。求解立体空间内电场的电场强度及电势的分布情况。 2．解题策略 (1)充分利用等量异种和等量同种电荷电场的特点。 (2)利用对称性可使问题简化。 (3)利用立体几何知识求解问题。 高考一轮总复习 • 物理 第九章　静电场 (多选)如图所示，真空中有一正方体ABCD－A1B1C1D1，在正方体的顶点A、C1处分别固定一个电荷量相等的正点电荷，则下列说法正确的是(　　) A．B点和D1点的电势相等 B．B点和D1点的场强相同 C．若有一个质子以某一初速度射入该空间中，可能做匀速圆周运动 D．若有一个电子以某一初速度射入该空间中，可能做匀速圆周运动 高考一轮总复习 • 物理 第九章　静电场 [答案]　AD [解析]　电势为标量，电场强度为矢量，在等量同种电荷的电场中(关键点：利用等量同种电荷的电场线特点分析)，根据对称性知B、D1两点电势相等，场强大小相等，方向不同，A正确，B错误；两个等量正电荷形成的电场，不是匀强电场，若粒子在该电场中做匀速圆周运动，运动轨迹处的场强一定大小相等，根据对称性知，该轨迹一定在等量同种电荷的中垂面上，且圆心一定在两电荷连线的中点处，若有一个电子以某一初速度射入该处，两个正电荷对它的电场力的合力提供向心力，可以做匀速圆周运动，如果是正电荷，所受电场力的合力方向不指向圆心，故不可能做匀速圆周运动，C错误，D正确。 高考一轮总复习 • 物理 第九章　静电场 跟 踪 训 练 1．在直角坐标系O－xyz中有一四面体O－ABC，其顶点坐标如图所示。在原点O固定一个电荷量为＋Q的点电荷，下列说法正确的是(　　) A．A、B、C三点的电场强度相同 B．沿AB边，从A点到B点，电势先升高后降低 C．若在A、B、C三点放置三个点电荷，＋Q所受电场力的合力可能为零 D．若将试探电荷＋q自B点沿y轴正方向移动的过程中，其电势能增大 高考一轮总复习 • 物理 第九章　静电场 [答案]　B 高考一轮总复习 • 物理 第九章　静电场 2．如图所示为一放置在真空中的正四面体，其中△ABC处于水平面内，在B、D两点分别固定等量异种点电荷。下列说法正确的是(　　) A．A点处的电场强度方向竖直向上 B．A、C两点处的电场强度大小相同、方向不同 C．BD边上仅有一个点与C点的电场强度相同 D．AC边所在直线是一条等势线 [答案]　D 高考一轮总复习 • 物理 第九章　静电场 [解析]　A点处在等量异种电荷连线的垂直平分线上，可知A处的电场强度方向平行于BD边，A项错误；由对称性可知，A、C两点处的电场强度大小相等、方向也相同，B项错误；BD边中点的电场强度最小且大于C点的电场强度，故BD边上没有与C点电场强度相同的点，C项错误；BD边的中垂面是一个等势面，AC边所在直线在这个面上，D项正确。故选D。 高考一轮总复习 • 物理 第九章　静电场 3．(多选)如图，A、B、C、D、A′、B′、C′、D′为空间中的八个点，八个点恰好位于正方体的八个顶点。匀强电场恰好沿正方体的对角线AC′方向，已知正方体边长为1 cm，A、A′间的电势差为UAA′＝1 V，下列关于B、D′间电势高低及电场强度大小分析正确的是(　　) 高考一轮总复习 • 物理 第九章　静电场 [答案]　AC 高考一轮总复习 • 物理 第九章　静电场 谢谢观看 [解析]　根据场源电荷电场强度的决定式E＝，可知A、B、C三点的电场强度大小相同，但是方向不同，故A错误；根据点电荷的电势分布的特点，可知距离电荷量为＋Q的点电荷越近电势越高，沿AB边，从A点到B点，电势先升高后降低，故B正确；若在A、B、C三点放置三个点电荷，三个电荷在O点的场强方向不共面，则O点的场强不可能为零，则＋Q所受电场力的合力不可能为零，故C错误；若将试探电荷＋q自B点沿y轴正方向移动的过程中，电场力做正功，电势能减小，故D错误。故选B。 A．φB>φD′ B．φB<φD′ C．E＝ V/cm D．E＝ V/cm [解析]　由图易得BD⊥E，可得φB＝φD，根据匀强电场的特点可知UDD′＝1 V，故φB>φD′，A正确，B错误；AC′与AA′间夹角满足 cos θ＝，又UAA′＝E·AA′cos θ＝1 V，带入数据可得E＝ V/cm，C正确，D错误。故选AC。 $