第10章 静电场中的能量 章末素养能力提升（正文）（Word版）-【未来密码】2026-2027学年高中物理必修第三册关键能力提升同步学案（人教版）

章末素养能力提升

考情揭秘		直击能力	定标素养
基本考查点	1、    电势能、电势和电势差的公式 2、    电容器电容的定义式	能够通过受力分析得到电荷的电性、电量、运动轨迹的分析推理能力； 能够利用牛顿第二定律、电场强度公式、电容器电容的公式来进行计算和分析实验数据的能力； 能够利用“等效重力”等方法来构建物理模型，通过模型来归纳分析物理现象。	1. 知道静电场中的电荷具有电势能；了解电势能、电势和电势差的含义。 2、知道匀强电场中的电势差与电场强度的关系，能分析带电粒子在电场中的运动情况。 3、观察常见的电容器，了解电容器的电容，观察电容器的充放电现象，能够说明电容器的应用。 4、能够计算并描述带电粒子在复合场中的运动情况。
重点及难点	1、    利用“等效法”解决带电粒子在复合场中圆周运动的临界问题。 2、    会计算匀强电场中的电势差和电场强度的关系
题型及难度	计算题为主   难度适中

 

【定标—核心素养】

 

、

静电场中的能量

 

【答案】减少　增加　　　φA-φB 　　

 

 

 

 

 

探究1　电势能和电势

【问题导入】

 若用能量的角度来认识电场，带电粒子在电场中的运动将会更加具体，现在把带电量q=1×10-8C的正电荷，从无限远处移至电场中的A点，需克服电场力做功W=1.2×10-4J，求：

(1)q在A点的电势能和A点的电势各是多少？

(2)q未移入电场前A点的电势是多少？

【答案】

   (1)依题，正电荷从无限远处移至电场中的A点，克服电场力做功

其电势能增加，而电荷在无限远电势能为零，则q在A点的电势能

(2)电势反映电场本身的性质的物理量，与试探电荷无关，所以q未移入电场前A点的电势仍为。

 

【思考与讨论】

从电势能随位移变化到电势随位移的变化。

某静电场在x轴正半轴上的电势φ随x变化关系如图，Ex为电场强度在x轴上分量则（　　）

A．在x1、x2两处，Ex1与Ex2方向不同

B．在x1、x2两处，Ex1与Ex2大小相等

C．若把带正电的粒子从x1处移到x2处，电场力先做正功再做负功

D．同一个带正电的粒子在R处具有的电势能大于在x2处的电势能

【答案】D

【讨论部分】AB．沿电场线电势逐渐降低，可知在x1、x2两处，Ex1与Ex2方向相同；因φ-x图像的斜率大小为场强，可知在x1、x2两处，Ex1与Ex2大小不相等，选项A错误，B错误；

C．若把带正电的粒子从x1处移到x2处，电势降低，则电势能减小，则电场力做正功，选项C错误；

D．因为R处的电势大于x2处的电势，可知同一个带正电的粒子在R处具有的电势能大于在x2处的电势能，选项D正确。

故选D。

 

典例1  (教材改编题)下列说法正确的是 (　　)

A. 重力做功与路径无关,而静电力做功与路径有关

B. 电势的高低与电场线的疏密程度有关

C. A电荷的电势能EpA=3 J,B电荷的电势能EpB=-4 J,则EpA<EpB

D. 静电力对电荷做负功时,电荷具有的电势能将增加

必备知识 静电力做功与路径的关系.

关键能力　

 

【答案】D