电场的能的性质PPT课件
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2.等势面 (1)定义:电场中__电__势__相___同__的各点构成的面. (2)特点 ①在等势面上移动电荷,电场力不做功. ②等势面一定与电场线垂直,即与场强方向_垂__直__.
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热身体验 1. (2013·漳州模拟)如图所示,正点电荷(电荷量为Q)产生 的电场中,已知A、B间的电势差为U,现将电荷量为q的 正点电荷从B移到A,则( )
第2讲 电场的能的性质
本节目录
基
要
考
技
知
础
点
点
法
能
再
透
探
提
演
现
析
究
炼
练
对
直
讲
思
轻
点
击
练
维
巧
自
高
互
升
夺
测
考
动
华
冠
基础再现对点自测
知识清单 一、电场力做功和电势能 1.静电力做功 (1)特点:静电力做功与_实__际__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__所__有__电__场___.
场强为零,电 势差一定为零; 电势差为零,场 强不一定为零
场强为零,电势 能不一定为零; 电势为零,电势
能一定为零
联系
匀强电场中UAB=Ed(d为A、B间沿场强方向的距离);电
势沿着场强方向降低最快;UAB=φA-φB;φ= Ep ;
WAB=ΔEpAB=EpA-EpB
q
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即时应用1 (2011·高考海南卷)关于静电场,下列说法正确 的是( ) A.电势等于零的物体一定不带电 B.电场强度为零的点,电势一定为零 C.同一电场线上的各点,电势一定相等 D.负电荷沿电场线方向移动时,电势能一定增加 解析:选D.零电势的位置是人为选定的,与物体是否带电无 关,A错误.电场强度是电势随空间的变化率,二者的大小 之间无直接联系,B错误.沿电场线的方向电势是逐渐降低的, C错误.由于负电荷在电势越低处电势能越大,故D正确.
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二、电势、等势面
1.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=Eqp. (3)矢标性:电势是标量,其大小有正负之分,其正(负)表示该点电 势比电势零点高(低). (4)相对性:电势具有相对性,同一点的电势因__零__电__势__点___的选取 不同而不同.
电场强度
标矢性 矢量ຫໍສະໝຸດ 电势 标量电势差 标量
电势能 标量
由电场本 由电场本身 由电场本身的
决定因素
身决定, 与试探电
决定,与试 探电荷无关,
两点间差异决 定,与试探电
荷无关 有相对性 荷无关
由电荷量和该 点电势共同决 定,与参考点 选取有关
关系
场强为零 的地方电 势不一定 为零
电势为零的 地方场强不 一定为零
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2.电势能 (1)定义:电荷在__电__场_中具有的势能,数值上等于将电荷从 该点移到__零__势__能__点__位置时静电力所做的功. (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)电势能具有相对性.
A.外力克服电场力做功QU,电势能增加qU B.外力克服电场力做功qU,电势能增加QU C.外力克服电场力做功qU,电势能增加qU D.外力克服电场力做功QU,电势能减少QU
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2-1.将一正电荷从无限远处移入电场中M点,电场力做功 W1=6×10-9 J,若将一个等量的负电荷从电场中N点移向 无限远处,电场力做功W2=7×10-9 J,则M、N两点的电 势φM、φN关系式正确的是( ) A.φM<φN<0 B.φN>φM>0 C.φN<φM<0 D.φM>φN>0 2-2.在静电场中,下列说法正确的是( ) A.电场强度处处为零的区域内,电势一定也处处为零 B.电场强度处处相同的区域内,电势一定也处处相同 C.电场强度的方向总是跟等势面垂直 D.电势降低的方向就是电场强度的方向
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3-2.(2013·宜昌高三检测)如图所示是一个匀强电场的等势 面,每两个相邻等势面相距2 cm,由此可以确定电场强度 的方向和数值是( )
A.竖直向下,E=100 V/m B.水平向左,E=100 V/m C.水平向左,E=200 V/m D.水平向右,E=200 V/m
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热身体验答案与解析 1.解析:选 C.根据顺着电场线的方向,电势依次降低,可 知 UBA<0,那么正点电荷从 B 移动到 A 过程中,电场力做 功为 W=qUBA<0,表示外力克服电场力做功 qU,电场力 做负功,则电荷的电势能增加 qU. 2-1.解析:选 C.正电荷在 M 点的电势能 EpM=-6×10-9 J,φM=-6×q 10-9V,负电荷在 N 点的电势能 EpN=7×10 -9 J,φN=7×-1q0-9 V,故 φN<φM<0,C 正确.
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二、电势高低及电势能大小的比较方法 1.电势高低的判断 (1)同一电场线上的两点电势高低可用沿电场线方向电势降 低判断. (2)不同电场线上的两点电势高低,可先过两点作出等势面, 然后用电场线由高等势面指向低等势面判断. 2.电势能大小的比较方法 (1)若能判断电荷所受电场力的方向,则可用电场力与电荷 移动速度的夹角大小判断电场力做功的正负,从而得出电 势能大小的关系. (2)若已知等势面分布规律,可先由WAB=qUAB判断电场力 做功的正负,再比较电荷电势能的大小关系.
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要点透析直击高考
一、电场强度、电势、电势差、电势能辨析
物理量 项目
意义
定义
电场 强度 描述电 场的力 的性质
E=Fq
电势
描述电 场的能 的性质 φ=Eqp(Ep 为电荷的 电势能)
电势差
电势能
描述电 描述电荷在电 场做功 场中的能量,电 的本领 荷做功的本领
UAB= WAB
q
Ep=φq
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物理量 项目
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3-1.下列说法正确的是( ) A.A、B两点的电势差等于将正电荷从A点移到B点时电 场力所做的功 B.电势差是一个标量,电势差为零电场强度一定为零 C.由于电场力做功跟移动电荷的路径无关,所以电势差 也跟移动电荷的路径无关,只跟初末两点的位置有关 D.A、B两点的电势差是恒定的,不随零电势点的不同而 改变,所以UAB=UBA
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2-2.答案:C 3-1.解析:选 C.由电势差的定义知 A 错;电势差为零电场 强度不一定为零,故 B 错;UAB=-UBA,故 D 错. 3-2.解析:选 B.由电势降低最快的方向就是电场强度的方 向以及电场线与等势面垂直的特点可知,电场强度方向水 平向左,又由 E=Ud 得 E=2×210V-2 m=100 V/m.故 B 正确.
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热身体验 1. (2013·漳州模拟)如图所示,正点电荷(电荷量为Q)产生 的电场中,已知A、B间的电势差为U,现将电荷量为q的 正点电荷从B移到A,则( )
第2讲 电场的能的性质
本节目录
基
要
考
技
知
础
点
点
法
能
再
透
探
提
演
现
析
究
炼
练
对
直
讲
思
轻
点
击
练
维
巧
自
高
互
升
夺
测
考
动
华
冠
基础再现对点自测
知识清单 一、电场力做功和电势能 1.静电力做功 (1)特点:静电力做功与_实__际__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__所__有__电__场___.
场强为零,电 势差一定为零; 电势差为零,场 强不一定为零
场强为零,电势 能不一定为零; 电势为零,电势
能一定为零
联系
匀强电场中UAB=Ed(d为A、B间沿场强方向的距离);电
势沿着场强方向降低最快;UAB=φA-φB;φ= Ep ;
WAB=ΔEpAB=EpA-EpB
q
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即时应用1 (2011·高考海南卷)关于静电场,下列说法正确 的是( ) A.电势等于零的物体一定不带电 B.电场强度为零的点,电势一定为零 C.同一电场线上的各点,电势一定相等 D.负电荷沿电场线方向移动时,电势能一定增加 解析:选D.零电势的位置是人为选定的,与物体是否带电无 关,A错误.电场强度是电势随空间的变化率,二者的大小 之间无直接联系,B错误.沿电场线的方向电势是逐渐降低的, C错误.由于负电荷在电势越低处电势能越大,故D正确.
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二、电势、等势面
1.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=Eqp. (3)矢标性:电势是标量,其大小有正负之分,其正(负)表示该点电 势比电势零点高(低). (4)相对性:电势具有相对性,同一点的电势因__零__电__势__点___的选取 不同而不同.
电场强度
标矢性 矢量ຫໍສະໝຸດ 电势 标量电势差 标量
电势能 标量
由电场本 由电场本身 由电场本身的
决定因素
身决定, 与试探电
决定,与试 探电荷无关,
两点间差异决 定,与试探电
荷无关 有相对性 荷无关
由电荷量和该 点电势共同决 定,与参考点 选取有关
关系
场强为零 的地方电 势不一定 为零
电势为零的 地方场强不 一定为零
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2.电势能 (1)定义:电荷在__电__场_中具有的势能,数值上等于将电荷从 该点移到__零__势__能__点__位置时静电力所做的功. (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)电势能具有相对性.
A.外力克服电场力做功QU,电势能增加qU B.外力克服电场力做功qU,电势能增加QU C.外力克服电场力做功qU,电势能增加qU D.外力克服电场力做功QU,电势能减少QU
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2-1.将一正电荷从无限远处移入电场中M点,电场力做功 W1=6×10-9 J,若将一个等量的负电荷从电场中N点移向 无限远处,电场力做功W2=7×10-9 J,则M、N两点的电 势φM、φN关系式正确的是( ) A.φM<φN<0 B.φN>φM>0 C.φN<φM<0 D.φM>φN>0 2-2.在静电场中,下列说法正确的是( ) A.电场强度处处为零的区域内,电势一定也处处为零 B.电场强度处处相同的区域内,电势一定也处处相同 C.电场强度的方向总是跟等势面垂直 D.电势降低的方向就是电场强度的方向
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3-2.(2013·宜昌高三检测)如图所示是一个匀强电场的等势 面,每两个相邻等势面相距2 cm,由此可以确定电场强度 的方向和数值是( )
A.竖直向下,E=100 V/m B.水平向左,E=100 V/m C.水平向左,E=200 V/m D.水平向右,E=200 V/m
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热身体验答案与解析 1.解析:选 C.根据顺着电场线的方向,电势依次降低,可 知 UBA<0,那么正点电荷从 B 移动到 A 过程中,电场力做 功为 W=qUBA<0,表示外力克服电场力做功 qU,电场力 做负功,则电荷的电势能增加 qU. 2-1.解析:选 C.正电荷在 M 点的电势能 EpM=-6×10-9 J,φM=-6×q 10-9V,负电荷在 N 点的电势能 EpN=7×10 -9 J,φN=7×-1q0-9 V,故 φN<φM<0,C 正确.
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二、电势高低及电势能大小的比较方法 1.电势高低的判断 (1)同一电场线上的两点电势高低可用沿电场线方向电势降 低判断. (2)不同电场线上的两点电势高低,可先过两点作出等势面, 然后用电场线由高等势面指向低等势面判断. 2.电势能大小的比较方法 (1)若能判断电荷所受电场力的方向,则可用电场力与电荷 移动速度的夹角大小判断电场力做功的正负,从而得出电 势能大小的关系. (2)若已知等势面分布规律,可先由WAB=qUAB判断电场力 做功的正负,再比较电荷电势能的大小关系.
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要点透析直击高考
一、电场强度、电势、电势差、电势能辨析
物理量 项目
意义
定义
电场 强度 描述电 场的力 的性质
E=Fq
电势
描述电 场的能 的性质 φ=Eqp(Ep 为电荷的 电势能)
电势差
电势能
描述电 描述电荷在电 场做功 场中的能量,电 的本领 荷做功的本领
UAB= WAB
q
Ep=φq
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物理量 项目
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3-1.下列说法正确的是( ) A.A、B两点的电势差等于将正电荷从A点移到B点时电 场力所做的功 B.电势差是一个标量,电势差为零电场强度一定为零 C.由于电场力做功跟移动电荷的路径无关,所以电势差 也跟移动电荷的路径无关,只跟初末两点的位置有关 D.A、B两点的电势差是恒定的,不随零电势点的不同而 改变,所以UAB=UBA
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2-2.答案:C 3-1.解析:选 C.由电势差的定义知 A 错;电势差为零电场 强度不一定为零,故 B 错;UAB=-UBA,故 D 错. 3-2.解析:选 B.由电势降低最快的方向就是电场强度的方 向以及电场线与等势面垂直的特点可知,电场强度方向水 平向左,又由 E=Ud 得 E=2×210V-2 m=100 V/m.故 B 正确.