静电场中的能量章复习课件-2020年秋高中物理人教版(2019)必修三

分析电容器极板间场强E的变化
例 在下图所示的实验装置中，平行板电容器的极板A与 一个灵敏的静电计相接，极板B接地，若极板B稍向上移 动一点，由观察到的指针变化做出平行板电容器电容变 小的依据是（ ） A.两极板间的电压不变，极板上的电荷量变小 B.两极板间的电压不变，极板上的电荷量变大 C.极板上电荷量几乎不变，两极板间电压变小 D.极板上电荷量几乎不变，两极板间电压变大
例 如图所示，在真空中有两个等量正点电荷Q1和Q2，分别置于 A、B两点，DC为AB连线的中垂线，D为无穷远处，现将另一正 点电荷q由C点沿CD移向D点的过程中，下列说法正确的是 （） A.沿CD方向，电势逐渐升高 B.q的电势能逐渐增大
C.q受到的电场力一直在减小 D.q受到的电场力先增大后减小
命题点二 电势差与电场强度的关系
1.匀强电场中电势差与电场强度的关系
(1)UAB＝Ed，d为A、B两点沿电场方向的距离.
(2)沿电场强度方向电势降落得最快. (3)在同一直线上或相互平行的两条直线上距离相等的两点间 电势差相等.
2.E＝Ud 在非匀强电场中的几点妙用
(1)解释等差等势面的疏密与电场强度大小的关系：当电势差U 一定时，电场强度E越大，则沿电场强度方向的距离d越小，即 电场强度越大，等差等势面越密。 (2)定性判断非匀强电场电势差的大小关系：在同一条直线电场 线上，距离相等的两点间的电势差，E越大，U越大。
答案（D）
解析 Q1、Q2均为正点电荷，沿CD方向电势逐渐降低，A错误；
正电荷由C点沿CD 移向D点的过程中电场力做正功，电势能减
小，故B错误；中垂线上由C到D电场强度先增大后减小，电荷q
受到的电场力先增大后减小，故D正确，C错误，所以答案选D。
针对训练 某电场的等势面如图所示，一正电荷在A点时电势能
为EpA，将其从A移到B的过程中电场力做功为W，它在B点时电势
能为EpB.则以下判断正确的是(
)
A.EpA>EpB，W >0 B.EpA>EpB，W<0 C.EpA<EpB，W >0 D.EpA<EpB，W<0
答案（D）
解析:根据 Ep＝qφ ，可知EpA<EpB；从A到B电势能增加，则电场力
做负功，即W<0；故选D。
2.电势能高低的四种判断方法 (1)做功判断法：电场力做正功，电势能减小；电场力做负功， 电势能增大。 (2)电荷电势法：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。
(3)公式法：由Ep＝qφ，将q、φ的大小、正负号一起代入公式进
行判断. (4)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，动能增大时，电势能减小，反之电势能增大.
第十章 静电场中的能量 章复习
高二年级 物理
知识体系 ·理一理
命题点一 电场能的性质的理解
1.电势高低的三种判断方法： (1)依据电场线方向：沿电场线方向电势逐渐降低。 (2)依据电场力做功：根据UAB＝ WqAB， 将WAB、q的
正负号代入，由UAB的正负判断φA、φB的高低。
(3)依据电势能的高低：正电荷在电势能大处电势较高，负电 荷在电势能大处电势较低。
1.把握两个“关键点”
电容器充电后与电源断开， 则电容器电量Q不变
2.抓住一条“主线”
确定不变量 判断C变化 判断Q或U变化 判断E变化
电容器与电源连接，U不变； 电容器与电源断开，Q不变
由 C S 确定电容器电容C的变化
4 Kd
由 C Q 判断电容器所带电荷量Q
U
或两极板间电势差U的变化
由
出(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos 37°=0.8)。求:
(1)液滴的质量; (2)液滴飞2
解析:(1)根据题意画出带电液滴的受力图如图所示,可得 qEcosα=mg
命题点三 平行板电容器动态问题的分析思路
电容器保持与电源相连， 则电容器板间电势差U不变
利用等 连接等
电场中某 ―→ 分 法 确 ―→势 点 得
些点的电
定 等 势 等势线
势
点
作等势线 ―→ 垂 线 得 电
场线
―→ 由 电 势 高 低定电场 线方向
解析 由题意可知a、b两点的电势相等，则ab为一条等势线，则
知匀强电场的场强方向垂直于ab指向左下方，又O点电势为2 V 过O点作ab的垂线交ab于c点，CO方向就是电场的方向
例：如图所示，匀强电场的方向平行于xOy坐标系平面，其中坐
标原点O处的电势为2 V，a点的坐标为(0 cm，4 cm)，电势为
8 V，b点的坐标为(3 cm，0 cm)，电势为8 V，则电场强度的
大小为 （
）
A.250 V/m
B.200 V/m
C.150 V/m
D.120 V/m
解题思路
已知匀强
由几何关系得：
, 得∠b= 53°
Oc＝Ob·sin ∠b＝0.03sin 53°＝2.4×10－2 m
C、O间的电势差U＝8 V－2 V＝6 V
则电场强度大小E=U/d=250v/m,故A正确
针对训练 (多选)一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、 c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10 V、17 V、26 V. 下列说法正确的是 A.电场强度的大小为250V/m B.坐标原点处的电势为1V
C.电子在a点的电势能比在b点的低7eV D.电子从b点运动到c点，电场力做功为9eV
答案（ABD）
解析 如图所示，设a、c之间的d点电势与b点电势相同，
则
所以d点的坐标为(3.5 cm,6 cm)，过c点作等势
线bd的垂线，电场强度的方向由高电势指向低电势.由几何关系可得，
cf的长度为3.6 cm，电场强度的大小 E=U/d=250V/m
故选项A正确；因为Oacb是矩形，所以有Uac＝UOb ，可知坐标原点
O处的电势为1 V ，故选项B正确；a点电势比b点电势低7 V，电子
带负电，所以电子在a点的电势能比在b点的高7 eV，故选项C错误； b点电势比c点电势低9 V，电子从b点运动到c点，电场力做功为9
eV，故选项D正确.
变式训练 如图所示,板长l=4cm的平行板电容器,板间距离d=3 cm,板与水平线夹角α=37°,两板所加电压为U=100V。有一带负 电液滴,电荷量为q=3×10-10 C,以v0=1m/s的水平速度自A板边缘 水平进入电场,在电场中仍沿水平方向并恰好从B板边缘水平飞