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(学案)期中复习2

课题期中复习二(电场能的性质)

复习目标1、掌握静电力做功与电势能变化的关系,会定量计算电荷的电势能大小。

2、掌握等势面的特点及其与电场线的关系。

3、掌握电势高低的判断方法。

4、掌握电势差与电场力做功的关系及能够进行相关计算。

5、掌握匀强电场中场强与电势差的关系及能够进行相关计算。

知识归纳

考点一、静电力做功与电势能变化的关系

1. 静电力做功特点(与重力做功类比):只与电荷的和有关,与电荷经过的无关。2.静电力做功与电势能的关系

=.

(1) 静电力做的功电势能改变量的多少,公式W

AB

若电场力做正功,电荷的电势能就;

若电场力做负功(或电荷克服电场力做功),电荷的电势能就.

(2) 电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该点移动到位置时所做的功.

针对训练1:下列说法正确的是()

A.正电行在电场中的电势能为正,负电行在电场中的电势能为负

B.电荷在电势为正的点电势能为正,电荷在电势为负的点电势能为负

C.电荷克服电场力做多少功,它的电势能就等于多少

D.不管是否存在其他力对电荷做功,电场力对电荷做多少正功,电荷的电势能就减少多少

针对训练2(附加):固定不动的正点电荷A,带电量为Q=1.0×10-6C,点电荷B从距A无穷远的电势为零处移到距A为3m、电势为3000V的P点,电场力做功-1.8×10-3J,求(1)电荷B的电荷量.(2)电荷B在P点处所受的电场力大小.(3)若在P处自由释放电荷B,它能获得的最大动能是多少?

考点二、电势能

1、等势面特点:

(1)等势面和电场线一样都是人们虚拟出来形象描述电场的工具

(2)在同一等势面上各点电势相等,所以在同一等势面上移动电荷,静电力。

(3)等势面越密,电场强度。

(4)等势面不、不。

2、几种常见的等势面和电场线

如下图依次为:①点电荷电场中的等势面:以点电荷为球心的一簇球面.

②等量异种点电荷电场中的等势面:是两簇对称曲面.

③等量同种点电荷电场中的等势面:是两簇对称曲面.

④形状不规则的带电导体附近的电场线及等势面.

+

提示:①带方向的线段表示电场线,无方向的线表示等势面.

②图中的等势“面”画成了线,即以“线”代“面”.

3、等势面与电场线的关系

(1)电场线总是与等势面 ,且从高等势面指向低等势面。

(2)电场线越密的地方,等势面也 。

(3)沿等势面移动电荷,电场力 ,

沿电场线移动电荷,对正电荷电场力做 ,对负电荷电场力做 。

针对训练1:一个点电荷,从静电场中的a 点移至b 点,其电势能的变化为零,则( )

A .a 、b 两点的场强一定相等

B .该电荷一定沿等势面移动

C .作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的

D .a 、b 两点的电势相等

针对训练2:(2001年全国高考试题) 如图所示,虚线a 、b 和c 是某电场中的三个等势面,它们的电势为U a 、U b 、U c ,其中U a >U b >U c .一带正电的粒子射入电场中,其运动轨迹如实线KLMN 所示,由图可知

A .粒子从K 到L 的过程中,电场力做负功

B .粒子从L 到M 的过程中,电场力做负功

C .粒子从K 到L 的过程中,电势能增加

D .粒子从L 到M 的过程中,动能减少

考点三、电势高低的判断方法: 1 电场线法:顺着电场线的方向电势 . 2 由电势和电势能的关系来判断:根据公式:q

E PA A =?,带符号代入运算。 对正电荷,电势能越大电势越 ,电势能越小电势越 ;

对负电荷,电势能越大电势越 ,电势能越小电势越 .

3 根据电场的场源电荷来判断:

在正电荷产生的电场中,离它越近电势越 ;

在负电荷产生的电场中,离它越近电势越 .

等量同种(异种)电荷连线上和中线上电势是如何变化的?

总结:(1)等量同种电荷连线和中线上

连线上:中点电势 ,从左到右电势

中线上:由中点到无穷远电势 ,无穷远电势

(2)等量异种电荷连线上和中线上

连线上:由正电荷到负电荷电势 。

中线上:各点电势相等且都等于 。

a b c M N K

L

针对训练1: 如图所示,a 、b 、c 、d 为某电场中的四个等势面,一带正电的粒子

飞入电场后,只在电场力作用下沿M 点到N 点的虚线运动,由此可知,这四个等势

面的电势d c b a ????、、、由高到低的排列顺序是_________,带电粒子经M 和N 点

时,在______点具有较大的电势能.

针对训练2:如图所示,P 、Q 是两个电荷量相等的正点电荷,它们连线的中点是O ,A 、B 是中垂线上的两点,OA

A .A E 一定大于

B E ,A ?一定大于B ?

B .A E 不一定大于B E ,A ?一定大于B ?

C .A E 一定大于B E ,A ?不一定大于B ?

D .A

E 不一定大于B E ,A ?不一定大于B ?

考点四、静电力做功与电势差的关系

1电场中A 点的电势为A ?,B 点电势为B ?,则电势差的表达式为:

U AB = U BA =

2静电力做功与电势差的关系式:

W AB = 或 U AB = (注:计算时将正负号带入表达式)

针对训练1:关于电势差和电场力做功的说法中,正确的是()

A .电势差是关量,电场力做的功是标量

B .在两点间移动电荷,电场力不做功,则两点间的电势差为零

C .在两点间被移动的电荷的电荷量越少,则两点间的电势差越大

D .在两点间移动电荷时,电场力做正功,则两点间的电势差大于零

针对训练2:一个带正电的质点,电量q=2.0×10-9C ,在静电场中,由a 点移到b 点,在这过程中,除

电场力外,其他力做的功为6.0×10-5J ,质点的动能增加了8.0×10-5J ,求a 、b 两点间的电势差U ab

为多少?

考点五、匀强电场中场强与电势差的关系

1、关系式:

U AB = 或E=

2、物理意义:

匀强电场中两点间的电势差等于 与这两点 的乘积

3、注:

(1) 定量计算时只适用于 电场,其他电场可用其进行定性分析。

(2)d 是两点 的距离

针对训练1:在匀强电场中有a、b、c三点,位置关系如图所示,其中ab=√3 cm,bc=1cm已知电场线与abc三点所在的平面平行,若将电量为-2×10-8C的点电荷从a 移到b,电场力不做功,而把该电荷从a移到c,电场力做功为1.8×10-7J

(1)画出通过 a、b、c 三点的电场线

(2)求该匀强电场的电场强度

针对训练2:如图所示,A、B为两等量异种点电荷,A带正电,B带负电,在AB的连线上有a、b、c 三点,b为连线的中点,ab=bc,则()

A.a点与c点的电场强度相同

B.a点与c点的电势相同

C.a、b间的电势差与b、c间的电势差相等

D.点电荷q沿A、B连线的中垂线移动,电场力不做功

(附加)1.如右图为一匀强电场,某带电粒子从A点运动到B点.在这一运动过程中克服重力做的功为2.0 J,电场力做的功为1.5 J.则下列说法正确的是()

A.粒子带负电

B.粒子在A点的电势能比在B点少1.5 J

C.粒子在A点的动能比在B点多0.5 J

D.粒子在A点的机械能比在B点少1.5 J

(附加)2.匀强电场中有a、b、c三点.在以它们为顶点的三角形中,∠a=30°、∠c=90°,电场方向与三角形所在平面平行.已知a、b和c点的电势分别为V、V和2 V.该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为?