高中物理 电场能的性质复习学案 新人教版选修
高中物理 静电场单元复习教案 新人教版选修
决定因素 由电场本身决定，与试探 电势能的大小由电场某点
电荷无关
的电势与试探电荷共同决
定
大小
电势沿电场线降低，取零 电势后，某点电势高于零 者为正值，低于零者为负
值
正电荷：电势能的正负跟 电势的正负相同
负电荷：电势能的正负跟 电势的正负相反
单位
伏特V
焦耳J
联系
两者都是标量，E =q
❖ 如右图例，3平、行如带何电金求属电板场AB力间的可看功作匀强
方带向电粒子在电场中的所受合力不为零，做匀变速运动或变加速运动．
1、平衡；
总结：用能量观点处理带电体在电场中的运动
(1)处理这类问题，就(像1)处处理力理学问这题类一样问，首题先，对物就体进像行处受力理分析力(包学括电问场题力)，一再样明确，其运首动状先态对，最物后根体据进所受行的合力和所处
的V的状方态向选择相应的规受律解力题分． 析(包括电场力)，再明确其运动状态，最后根据所受
❖ 电荷在A点的电势能是____________，A点 的电势是____________；
❖ 若换成10-8C的负电荷放在A点，电荷在A点 具有的电势能会变吗____________,A点的电 势会变吗____________。
“电势”和“电势能”
意义
电势
反映电场的能的性质
电势能EP
电荷在电场中某点所具有 的电势能
场强的大小与电势的高低无直接的关系； 平抛运动知识 场强大小看疏密，电势高低看走向
牛顿第二定律:F合＝ma或Fx＝max，Fy＝may，
运动学公式:匀变速直线运动速度、位移公式
1V、的利方用向做功公式W=FScosɑ（F与V的夹角ɑ平） 抛运动知识 圆周运动知识 (2)相关规律: 力的平衡条件:即F合＝0或Fx＝0，Fy＝0.
物理人教版高中选修3-16.2.3学案 电场能的性质
6.2.1学案 电场能的性质班级:高三（ ）班 姓名：______________【知识再现】一、电场力做功与电势能引入：在如图所示的匀强电场中，把正电荷q 从A 点沿路径A →C →B 移到B 点，与把它直接从A 点沿直线AB 移到B 点，电场力做功相同吗？所做的功是正功还是负功？电势能是增加还是减少？ 1．电场力做功的特点(1)在电场中移动电荷时，电场力做功与________无关，只与____________有关，可见电场力做功与________做功相似．(2)在匀强电场中，电场力做的功W ＝________，其中d 为沿________________的位移． 2．电势能(1)定义：电荷在电场中具有的势能．电荷在某点的电势能，等于把它从该点移到__________位置时电场力所做的功．(2)电场力做功与电势能变化的关系电场力做的功等于________________________，即W AB ＝____________.(3)电势能的相对性：电势能是相对的，通常把电荷在离场源电荷____________的电势能规定为零，或把电荷在________表面上的电势能规定为零．【典型题型】例1．右图中MN 为电场中某一条电场线方向向右，在线上取两点a 、b 今将一电荷＋q 从a 移到b 则（ ）A.电场力做正功，＋q 的电势能增加；B.电场力做负功，＋q 的电势能增加；C.电场力做正功，＋q 的电势能减少；D.电场力做负功，＋q 的电势能减少。
[变式训练1]A 和B 为电场中某条电场线上的点，如图：将q=4×10-9的正电荷从A 点移到B 点需克服电场力做功5 ×10-7J ，则⑴电场方向由A →B 还是B →A ？ ⑵电荷在哪点时电势能大？大多少？二、电势引入：如图甲、乙、丙分别是等量异种电荷、等量正电荷、正点电荷的电场线与等势面的分布情况．甲 乙 丙问：(1)在图甲中，比较A 、B 、C 三点的电势大小？ (2)在图乙中，O 点、M 点电势一样吗？(3)在图丙中，A 、B 、C 三点场强相等吗？电势相等吗？ 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＝____________.(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__________的选取的不同而不同． (5)沿着电场线方向电势逐渐降低．【典型题型】例2、如图所示，在一真空区域中，AB 、CD 是圆O 的两条直径，在A 、B 两点上各放置电荷量为＋Q 和－Q 的点电荷，设C 、D 两点的电场强度分别为E C 、E D ，电势分别为、，下列说法正确的是 ( )A ．E C 与E D 相同， 与 相等B ．EC 与ED 不相同， 与 相等C ．E C 与ED 相同， 与 不相等D ．E C 与E D 不相同， 与 不相等 2．等势面(1)定义：电场中____________的各点构成的面． (2)特点①电场线跟等势面________，即场强的方向跟等势面________． ②在________上移动电荷时电场力不做功．③电场线总是从__________的等势面指向__________的等势面． ④等差等势面越密的地方电场强度________；反之________．思考：电势、电势能是由谁决定的？二者有何区别？有何联系？【典型题型】例3、如图所示，有两个带等量正电荷的固定点电荷，在两电荷的连线上有A 、O 、B 三点，其中O 点为两电荷连线的中点，且AO ＝OB ；在两电荷连线的中垂线上有C 、D 两点，且CO ＞OD 。
高考物理一轮复习第一章《静电场》(第3课时)电场的能的性质导学案新人教版选修3_1
第3课时 电场的能的性质◇◇◇◇◇◇课前预习案◇◇◇◇◇◇【考纲考点】电势能 电势 等势面（Ⅰ）、电势差（Ⅱ）、匀强电场中电势差和电场强度的关系（Ⅰ）【知识梳理】1. 静电力做功的特点:静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置 ,但与电荷经过的路径 .2. 电势能:电荷在电场中所具有的势能.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.静电力做正功,电势能 ;静电力做负功,电势能 .1eV = J.3. 电势:电荷在电场中某点的 与它的 的比值,一般用符号ϕ表示.公式为ϕ= .4. 等势面:电场中 相同的各点构成的面.电场线跟等势面 ,并由电势 的等势面指向电势 的等势面.等势面的疏密程度反映场强的 .5. 电势差:电场中两点间的 的差值,也叫 .公式表示为U AB = ,U AB =-U BA ,还可以推导出静电力做功与电势差的关系 U AB = .6. 匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿 的距离的 ,即 U= .7. E=Ud :在匀强电场中,场强在数值上等于沿电场方向每单位距离上的 ,场强的方向就是 电场中电势降落最 的方向.【基础检测】（ ）单选1、AB 连线是某电场中的一条电场线，一正电荷从A 点处自由释放，电荷仅在电场力作用下沿电场线从A 点到B 点运动过程中的速度图象如图所示，比较A 、B 两点电势φ的高低和场强E 的大小，下列说法中正确的是A.φA ＞φB ，E A ＞E BB.φA ＞φB ，E A ＜E BC.φA ＜φB ，E A ＞E BD.φA ＜φB ，E A ＜E B（ ）多选2、如图所示的直线是真空中某电场的一条电场线，A 、B 是这条直线上的两点，一带正电粒子以速度v A 向右经过A 点向B 点运动，经过一段时间后，粒子以速度v B 经过B 点，且v B 与 v A 方向相反，不计粒子重力，下面说法不正确的是A ．A 点的场强一定大于B 点的场强B ．A 点的电势一定高于B 点的电势C ．粒子在A 点的速度一定小于在B 点的速度D ．粒子在A 点的电势能一定小于在B 点的电势能3、如图所示,光滑绝缘的细杆竖直放置,它与以正电荷Q 所在位置为圆心的某圆交于B 、C 两点, 质量为m 、带电荷量为-q 的有孔小球穿在杆上从A 点无初速度滑下,已知q 《Q,AB=h,小球滑到B求:(1) 小球从A 滑到B 的过程中电场力做的功.(2) A 、C 两点间的电势差..◇◇◇◇◇◇课堂导学案◇◇◇◇◇◇要点提示v A v B一、电势高低及电势能大小的比较方法1. 比较电势高低的几种方法(1) 沿电场线方向,电势越来越低,电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面.(2) 判断出U AB的正负,再由U AB=φA-φB,比较φA、φB的大小.若U AB>0,则φA>φB; 若U AB<0,则φA<φB.(3) 取无穷远处为零电势点,正电荷周围电势为正值,且离正电荷近处电势越高;负电荷周围电势为负值,且离负电荷近处电势越低.2. 电势能大小的比较方法(1) 场源电荷判断法①离场源正电荷越近,试探正电荷的电势能越大,试探负电荷的电势能越小.②离场源负电荷越近,试探正电荷的电势能越小,试探负电荷的电势能越大.(2) 电场线判断法①正电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐减小;逆着电场线的方向移动时,电势能逐渐增大.②负电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐增大;逆着电场线的方向移动时,电势能逐渐减小.(3) 做功判断法电场力做正功,电荷(无论是正电荷还是负电荷)从电势能较大的地方移向电势能较小的地方.反之,如果电荷克服电场力做功,那么电荷将从电势能较小的地方移向电势能较大的地方.二、电场线、等势线与运动轨迹的综合分析1. 带电粒子在电场中的运动轨迹是由带电粒子受到的合外力的情况以及初速度的情况共同决定的.运动轨迹上各点的切线方向表示粒子在该点的速度方向.电场线只能够描述电场的方向和定性地描述电场的强弱,它决定了带电粒子在电场中各点所受电场力的方向和加速度的方向.2. 等势线总是和电场线垂直.已知电场线可以画出等势线,已知等势线也可以画出电场线.3. 在利用电场线、等势面和带电粒子的运动轨迹解决带电粒子的运动问题时,基本方法是:(1) 根据带电粒子的运动轨迹确定带电粒子受到的电场力的方向,带电粒子所受的合力(往往只受电场力)指向运动轨迹曲线的凹侧,再结合电场线确定带电粒子的带电种类或电场线的方向.(2) 根据带电粒子在不同的等势面之间移动,结合题意确定电场力做正功还是做负功,电势能的变化情况或是等势面的电势高低.三、电场力做功及电场中的功能关系1. 电场力做功的特点电场力做的功和路径无关,只和初、末位置的电势差有关.2. 功能关系(1) 若只有电场力做功,电势能与动能之和保持不变.(2) 若只有电场力和重力做功,电势能、重力势能、动能之和保持不变.(3) 除重力之外,其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化.(4) 所有力对物体做的总功,等于物体动能的变化.3. 电场力做功的计算方法(1) 由公式W=FLcos θ计算,此公式只适合于匀强电场中,可变形为W=qELcos θ.(2) 由W=qU 来计算,此公式适用于任何形式的静电场.(3) 由动能定理来计算,W 电场力+W 其他力=ΔE k .(4) 由电势能的变化来计算,W AB =PA PB E E -.考点突破问题1 电势高低及电势能大小的比较【典型例题1】(单选) 如图所示,将带正电的甲球放在不带电的乙球左侧,两球在空间形成了稳定的静电场,实线为电场线,虚线为等势线.A 、B 两点连线与两球球心连线位于同一直线上,C 、D 两点关于直线AB 对称,则( )A. A 点和B 点的电势相同B. C 点和D 点的电场强度相同C. 正电荷从A 点移至B 点,电场力做正功D. 负电荷从C 点移至D 点,电势能增大变式：(单选)如图所示,一圆环上均匀分布着正电荷,x 轴垂直于环面且过圆心O.下列关于x 轴上的电场强度和电势的说法中,正确的是( )A. O 点的电场强度为零,电势最低B. O 点的电场强度为零,电势最高C. 从O 点沿x 轴正方向,电场强度减小,电势升高D. 从O 点沿x 轴正方向,电场强度增大,电势降低问题2 电场线、等势线与运动轨迹的综合分析【典型例题2】(单选)如图所示,虚线表示某电场的等势面.一带电粒子仅在电场力作用下由A 点运动到B 点的径迹如图中实线所示.粒子在A 点的速度为v A 、电势能为E pA ;在B 点的速度为v B 、电势能为E pB .则下列说法中正确的是( )A. 粒子带正电,v A >v B ,E pA >E pBB. 粒子带负电,v A >v B ,E pA <E pBC. 粒子带正电,v A <v B ,E pA <E pBD. 粒子带负电,v A <v B ,E pA >E pB变式：(多选)如图所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是一个负检验电荷在此电场中的轨迹，若电荷是从a 处运动到b 处，以下判断正确的是（ ）A ．电荷从a 到b 加速度减小B ．b 处电势能大C ．b 处电势高D ．电荷在b 处速度小问题3 静电场中x ϕ-图像的分析【典型例题3】(多选)某静电场的电势ϕ沿x 方向的分布如图所示,则( )A. 在0～x 1之间一定不存在电场B. 在0～x 1之间可能存在匀强电场C. 在x 1～x 2之间一定不存在匀强电场D. 在x 1～x 2之间可能存在匀强电场变式：(多选)在某个电场中,x 轴上各点的电势 随x 坐标变化图线如图所示.一质量m 、电荷量+q 的粒子只在电场力作用下能沿x 轴做直线运动.下列说法中正确的是( )A. x 轴上x=x 1和x=-x 1两点电场强度和电势都相同B. 粒子运动过程中,经过x=x 1和x=-x 1两点时速度一定相同C. 粒子运动过程中,经过x=x 1点的加速度大于x=x 2点的加速度D. 若粒子在x=-x 1点由静止释放,则粒子到达O 点时刻加速度为零,速度达到最大问题4 电场力做功及电场中的功能关系【典型例题4】(多选)如图所示，在粗糙水平面上固定一点电荷Q ，在M 点无初速释放一带有恒定电荷量的小物块，小物块在Q 的电场中运动到N 点静止，则从M 点运动到N 点的过程中 （ ）A.小物块所受电场力逐渐减小B.小物块具有的电势能逐渐减小C.M 点的电势一定高于N 点的电势D.小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功变式1：(多选)如图所示,绝缘弹簧的下端固定在光滑斜面底端,弹簧与斜面平行,带电小球Q(可视为质点)固定在绝缘斜面上的M 点,且在通过弹簧中心的直线ab 上.现将与Q 大小相同、带电性也相同的小球P,从直线ab 上的N点由静止释放,两小球均可视为点电荷.在小球P 与弹簧接触到速度变为零的过程中,下列说法中正确的是( )A. 小球P 的速度一定先增大后减小B. 小球P 的机械能一定在减少C. 小球P 与弹簧系统的机械能一定增加D.小球P 速度最大时,所受弹簧弹力和静电力的合力为零变式2：如图所示,在方向水平的匀强电场中,一不可伸长的、长为Ｌ的不导电细线的一端连着一个质量为m,带电量为q 小球,另一端固定于O 点,把小球拉起直至细线与场强平行,然后无初速由A 点释放,已知细线转过600角,小球到达B 点时速度恰为零.求：（1）A 、B 两点的电势差； （2）电场强度E ；（3）小球到达B 点时，细线的拉力.M第3课时 电场的能的性质 参考答案【知识梳理】1．有关、无关 2.零势能、减少、增加、1.6×10-19 3.电势能、电荷量、P E q 4.电势、垂直、高、低、强弱 5.电势、电压、A B ϕϕ-、AB W q 6.电场方向、乘积、E d ⋅ 7.电势差、快 【基础检测】1．A 2．ABC 3．1(1)(2)22AB AC mgh W mgh U q ==-； 考点突破【典型例题1】C变式：B [解析] 根据对称性,圆环上均匀分布的正电荷在圆心O 点产生的电场的合场强为零.以O 点为原点,若将一正点电荷轻放于x 轴正半轴上,它将受到沿x 轴正方向的电场力作用而向右运动,电势能减少,故沿x 轴正方向电势降低,同理可以得到沿x 轴负方向电势也降低,故O 点的电势最高.均匀分布着正电荷的圆环可看成由无数组关于圆心O 点对称的带正电的点电荷组成,由等量正点电荷产生的电场的特点和场强叠加原理可知,从O 点沿x 轴正方向,电场强度先变大后变小.综上所述,只有B 正确.【典型例题2】B [解析] 根据电场力与等势面垂直,又要指向轨迹弯曲的内侧,电场线垂直于等势面由高电势指向低电势,故可判断电场力与电场方向相反,即该粒子带负电.由图知U AB =5V,粒子从A 运动到B 的过程中,电场力做功W=qU AB ,做负功,故动能减小,电势能增大,所以v A >v B ,E pA <E pB ,故B 正确,ACD 错误.变式：BD【典型例题3】BC[解析] 由电势沿x 方向的分布可知,在0x 1之间电势不变,可能在此区域不存在电场,也可能是匀强电场,故A 错误,B 正确;在x 1x 2之间电势不是均匀减小,而是减小得越来越慢,所以不可能是匀强电场,故C 正确,D 错误.变式：BD [解析] 从x=x 1到x=-x 1,电势先降低后升高,因为沿着电场线方向电势逐渐降低,可知电场的方向先向左再向右,则知x 轴上x=x 1和x=-x 1两点电场强度方向相反,根据斜率等于场强的大小,可知x=x 1和x=-x 1两点电场强度大小相等,故这两点电场强度不同.由图知两点的电势相等,故A 错误;x=x 1和x=-x 1两点电势相等,根据动能定理可知粒子运动过程中,电场力做功为0,经过x=x 1和x=-x 1两点时速度一定相同,故B 正确;由x=x 1和x=-x 1两点电场强度大小相等,粒子所受的电场力大小相等,则加速度大小相等,故C 错误;若粒子在x=-x 1点由静止释放,粒子到达O 处时所受的电场力为零,加速度为零,粒子先加速后减速,则到达O 点时的速度最大,故D 正确.【典型例题4】ABD变式1：AC[解析]因P 受弹簧弹力由零逐渐增加,所以P 先做加速度减小的加速运动,然后做加速度增大的减速运动,所以A 对,B 错; 因静电力对P 和弹簧系统一直做正功,所以机械能增加,C 对；P 速度最大时,合外力为零,分析知弹簧弹力等于静电力与重力沿斜面的分量之和,故D 错.变式2：(1)(2)2AB U E q q ==。
高中物理电场能的性质复习学案新人教版选修3(1(2))-
高中物理电场能的性质复习学案新人教版选修3（1(2)）-电场能的性质[学习目标]1，了解电场力功的特性，掌握电场力功与电势能变化的关系2，了解电势能和电势能的概念和关系3，了解等电位面的概念以及等电位面与电场线的关系4、理解电位差的定义和正负值的定义你会用UAB吗？？a。
？UAB呢？W AB/q 进行了6的相关计算，了解了均匀电场UAB中电势差与电场强度的关系？艾德7，你会用UAB吗？艾德还是e。
UAB/d解决相关问题[自主学习]1。
电势差，电势，势能定义电势差公式物理意义定义电势物理意义和电势差之间的关系定义当电荷在电场中两点之间移动时，电场力功W AB与电荷量UAB 的比率？W AB/q，单位:v，符号v描述了电场能量的性质。
两点之间的电势差在数值上等于两点之间移动单位正电荷时电场力的功？电场中一个点的电势是指该点和零电势点之间的电势差。
符号:当单位正电荷从一点移动到零电势点时，电场中一点的电势等于电场力的功。
描述电场能量的性质UAB？？a。
？b能量(类似于重力势能)电势能2 (1)电场中确定的两点之间的电势差，以及电场中零电势参考点(标准点)的选择，这类似于高度差和高度电荷之间的关系(2)的电位是一个相对量，其大小和电位零点是(3)。
在选择了一个参考点之后，在所确定的电场中某一点的电势与该点是否有探针电荷无关。
(4)正电荷只有在静止的电场力的作用下才能从电势移动到电势。
负电荷从静电开始，仅在电场力的作用下向某一方向移动。
二、电场力的功1、电场力的功和径的特性，仅与2.计算方法(1)是基于公式W = QE S (S是电荷在电场方向上的初始和最终位置的位移)(2)是基于公式W AB？QUAB(UAB是电荷初始位置和最终位置之间的电势差的大小)(3)电场力做功和电势能量变化之间的关系:W AB？环保局？EPB(环保局。
EPB分别是a点和b点的电势能)(4)是由动能定理w电场力决定的吗？其他力量呢？EK 3，等电位面1，定义:电场中形成的表面称为等电位面2.等电位面与电场线的关系(1)电场线始终垂直于等电位面，并从等电位面指向等电位面(2)当电场线较密集时，等电位面也较密集(3)沿等电位面移动电荷，电场力做功，电荷沿电场线移动，电场力做功(4)电场线和等电位面是描述电场的虚拟工具。
高中物理电场能的性质温习学案新人教版选修31
高中物理《电场能的性质》温习学案新人教版选修3-11．静电力做功的特点(1)在电场中移动电荷时电场力做功与无关，只与有关，可见静电力做功与做功相似．(2)在匀强电场中，电场力做的功W＝，其中d为沿的位移．2．电势能(1)概念：电荷在电场中具有的势能，等于静电力把它从该点移到位置时所做的功．(2)静电力做功与电势能转变的关系静电力做的功等于，即WAB ＝ .(3)电势能的相对性：电势能是相对的，通常把电荷在离场源电荷的电势能规定为零，或把电荷在表面的电势能规定为零．★电场力做功与电势能的转变(1)电场力做功与路径无关，与重力做功十分相似．(2)电场力对电荷做正功时，电荷的电势能减少；电场力对电荷做负功时，电荷的电势能增加．电势能增加或减少的数值等于电场力做功的数值．(3)电荷在电场中任意两点间移动时，它的电势能的转变量是肯定的，因此移动电荷做功的数值也是肯定的，所以电势能的转变仅与电场力做功有关，与是不是有其它力的作用及运动性质都没有关系，且仅由电场力做功来量度，即W＝－ΔE p.1.如图6－2－1所示，在绝缘的斜面上方，存在着匀强电场，电场方向平行于斜面向上，斜面上的带电金属块在平行于斜面的力F作用下沿斜面移动．已知金属块在移动的进程中，力F做功32 J，金属块克服电场力做功8 J，金属块克服摩擦力做功16 J，重力势能增加18 J，则在此进程中金属块的( )A．动能减少10 J B．电势能增加24 JC．机械能减少24 J D．内能增加16 J1．电势：(1)概念：试探电荷在电场中某点具有的与的比值．(2)概念式： .(3)矢标性：电势是，其大小有正负之分，其正(负)表示该点电势比高(低)．(4)相对性：电势具有，同一点的电势因的选取的不同而不同．2．等势面：(1)概念：电场中的各点组成的面．(2)特点：①等势面必然与电场线，即跟场强的方向．②在上移动电荷时电场力不做功．5③电场线老是的等势面指向的等势面．④等差等势面越密的地方电场强度；反之．★电场线、场强、电势、等势面它们之间有何关系？1．电场线与场强的关系：电场线越密的地方表示场强越大，电场线上每点的切线方向表示该点的场强方向．2．电场线与电势的关系：沿着电场线方向，电势愈来愈低．3．等势面与电场线的关系(1)电场线老是与等势面垂直，且从高等势面指向低等势面．(2)电场线越密的地方，等势面也越密．(3)沿等势面移动电荷，电场力不做功，沿电场线移动电荷，电场力必然做功．4．场强数值与电势数值无直接关系：场壮大(或小)的地方电势不必然大(或小)，零电势可人为选取，而场强是不是为零则由电场本身决定．2.位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势散布如图6－2－2所示，图中实线表示等势线，则( )A．a点和b点的电场强度相同B．正电荷从c点移到d点，电场力做正功C．负电荷从a点移到c点，电场力做正功D．正电荷从e点沿图中虚线移到f点电势能先减小后增大1．概念：电荷在电场中，由一点A移到另一点B时，WAB与的比值．2．概念式：U AB＝ .3．电势差与电势的关系：U AB＝ .4．单位：，符号 .5．影响因素：电势差U AB由决定，与移动的电荷q及电场力做功W AB，与零势点的选取．3．将一正电荷从无穷远处移入电场中M点，静电力做功W1＝6×10－9 J，若将一个等量的负电荷从电场中N点移向无穷远处，静电力做功W2＝7×10－9 J，则M、N两点的电势φM、φN，有如下关系( )A．φM＜φN＜0 B．φN＞φM＞0 C．φN＜φM＜0 D．φM＞φN＞0【例1】如图6－2－3所示，某区域电场线左右对称散布，M、N为对称线上的两点．下列说法正确的是( )A．M点电势必然高于N点电势B．M点场强必然大于N点场强C．正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能D．将电子从M点移动到N点，电场力做正功61．计算电场力做功常有哪些方式(1)W AB＝qU AB(普遍适用) (2)W＝qE·x·cosθ(适用于匀强电场)(3)W AB＝－ΔE p(从能量角度求解) (4)W电＋W非电＝ΔE k(由动能定理求解)2．电势能增减的判断方式做功法：无论电荷是正是负，只要电场力做正功，电荷的电势能就减少；电场力做负功，电荷的电势能就增加．3．电势高低的判断(1)据电场线的方向：沿电场线方向，电势愈来愈低．(2)据电场力做功的方式：据概念式U AB＝W AB/q，将W AB、q的＋、－代入，由U AB的＋、－可判电势高低．1－1. 如图6－2－4所示，带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置，M、N为板间同一电场线上的两点，一带电粒子(不计重力)以速度v M通过M点在电场线上向下运动，且未与下板接触，一段时间后，粒子以速度v N折回N点，则( )A．粒子受电场力的方向必然由M指向NB．粒子在M点的速度必然比在N点的大C．粒子在M点的电势能必然比在N点的大D．电场中M点的电势必然高于N点的电势1－2 如图6－2－5所示，在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷＋Q，在x轴上C点有点电荷－Q，且CO＝OD，∠ADO＝60°.下列判断正确的是( )A．O点电场强度为零B．D点电场强度为零C．若将点电荷＋q从O移向C，电势能增大D．若将点电荷－q从O移向C，电势能增大【例2】如图6－2－6所示，实线为方向未知的三条电场线，虚线别离为等势线1、2、3，已知MN＝NQ，a、b两带电粒子从等势线2上的O点以相同的初速度飞出．仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图所示，则( ) A．a必然带正电，b必然带负电B．a加速度减小，b加速度增大C．MN电势差|U MN|等于NQ两点电势差|U NQ|D．a粒子抵达等势线3的动能转变量比b粒子抵达等势线1的动能转变量小2－1如图6－2－7所示，xOy平面内有一匀强电场，场强为E，方向未知，电场线跟x轴的负方向夹角为θ，电子在座标平面xOy内，从原点O以大小为v0方向沿x正方向的初速度射入电场，最后打在y轴上的M点．电子的质量为m，电荷量为e，重力不计．则( )7A．O点电势高于M点电势B．运动进程中电子在M点电势能最多C．运动进程中，电子的电势能先减少后增加D．电场对电子先做负功，后做正功【例3】如图6－2－8所示，水平绝缘滑腻轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC光滑连接，圆弧的半径R＝0.40 m．在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度E＝×104 N/C.现有一质量m＝0.10 kg的带电体 (可视为质点)放在水平轨道上与B端距离x＝1.0 m的位置，由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动，当运动到圆弧形轨道的C端时，速度恰好为零，已知带电体所带电荷q＝×10－5C，取g＝10 m/s2，求：(1)带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到B端时的速度大小；(2)带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力大小；(3)带电体沿圆弧形轨道运动进程中，电场力和摩擦力对带电体所做的功各是多少．解决力电综合问题的一般方式(1)利使劲和运动的关系——牛顿运动定律和匀变速直线运动规律的结合．即：受力和初速决定运动，运动反映受力．一切力学问题的分析基础，特适于恒力作用下的匀变速运动．(2)利用功、能关系——动能定理及其他力的功能关系(如重力、电场力、摩擦力等)及能的转化守恒，即：做功引发并量度了能的改变；无论恒力作用、变力作用、直线运动、曲线运动皆可．。
高中物理 电场学案 新人教版选修
高中物理电场学案新人教版选修电场教案新人教版选修1-1一、课前预习1、根据电场强度的定义式E=F/q，在国际单位制中，电场强度的单位是（）A、牛/库B、牛/焦C、焦/库D、库/牛2、关于电场，下列说法正确的是（）A、电场并不是客观存在的物质B、描述电场的电场线是客观存在的C、电场对放入其中的电荷有力的作用D、电场对放入其中的电荷没有有力的作用二、知识梳理1、电场强度（1）电场明显的特征之一是对场中其他电荷具有、（2）放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电荷量q 的叫做该点的电场强度、物理学中规定电场中某点的电场强度的方向跟电荷在该点所受的静电力的方向相同、（3）电场强度单位，符号、（4）如果1 C的电荷在电场中的某点受到的静电力是1 N，这点的电场强度就是、2、电场线(1)电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线（或直线）、曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向、(2)电场线的特点：①电场线从正电荷（或无限远处）出发，终止于无限远或负电荷、②电场线在电场中不相交，这是因为在电场中任意一点的电场强度不可能有两个方向、③在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线较，电场强度较小的地方电场线较，因此可以用电场线的来表示电场强度的相对大小、5、匀强电场：如果电场中各点电场强度的大小、方向，这个电场就叫做匀强电场、三、例题分析例1、分别标出下列电荷的正负例2、某电场的电场线如图所示，则同一点电荷放在电场中的点和点所受静电力和的大小关系是（）（A）（B）（C）（D）由于电荷的正、负未知，故无法判断和的大小四、课后练习1、下列说法中不正确的是 ( )A、只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场B、电场是一种物质，与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西C、电荷间的相互作用是通过电场产生的，电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用D、电场是人为设想出来的、其实并不存在2、根据电场强度的定义式E＝可知，电场中确定的点 ( )A、电场强度与检验电荷受到的电场力成正比，与检验电荷的电荷量成反比B、检验电荷的电荷量q不同时，受到的电场力F也不同，场强也不同C、检验电荷的电性不同，受到的电场力的方向不同，场强的方向也不同D、电场强度由电场本身决定，与是否放置检验电荷及检验电荷的电荷量、电性均无关3、关于电场线，下列说法正确的是 ( )A、电场线方向一定是带电粒子在电场中受力的方向B、两条电场线在电场中可以相交C、电场线就是带电粒子在电场中的运动轨迹D、在同一幅电场分布图中电场越强的地方，电场线越密4、电场中某区域的电场线分布如图所示，A、B为电场中的两点，则（）A、A点的电场强度较大B、因为B点没有电场线，所以电荷在B点不受到电场力作用C、同一点电荷放在A点受到的电场力比放在B点时受到的电场力小BAD、正电荷放在A点由静止释放，电场线就是它的运动轨迹。
高中物理第一章静电场专题二电场的能的性质学案新人教选修
专题二 电场的能的性质【学习目标】1. 会计算电场力的功； 2．深刻理解电势能及电势的概念；3．知道电场力做功与电势差的关系，会应用静电力做功的公式进行相关的计算。
【新知预习】一、电场力做功1．特点：电场力做功与 无关，只与电荷的初、末位置有关。
2．计算方法：(1)由功的公式W ＝Flcosθ计算，此法只适用于匀强电场．(2)由W AB ＝qU AB 计算，该式适用于任何电场．(3)电场力做的功等于电势能的减少量，W AB ＝E pA －E pB ，该法适用于任何电场．(4)应用动能定理W 电＋W 非电＝ΔE k 求解电场力做的功．二、电势能电场力对电荷做正功，电荷的电势能 ，电场力对电荷做 ，电荷的电势能增加。
三、电势1．定义：电荷在电场中某一点的 与它的 的比值，叫这一点的电势。
2．电势是 量，只有大小没有方向，其正号表示该点的电势比 高，负号表示该点电势比 低。
电场线指向电势 的方向。
四、等势面、电势差1．电势差定义式：U AB =B A -ϕϕ2．静电力做功与电势差的关系：AB qU =AB W 或qU AB AB W =五、电势差与电场强度的关系1．U=Ed ，本公式只适用于匀强电场，其中U 为电场中某两点间的电势差，d 为两点间沿电场线方向上的距离，E 为匀强电场的电场强度．2．E=U/d ，本公式给出了电场强度的另一种定义式，其中E 与U 无关，E 与d 无关，本公式给出了电场强度的单位伏/米， 且本公式只适用于 。
【导析探究】探究一:对描述电场的能的性质的概念的理解例1 如图所示，P 、Q 是两个电量相等的正的点电荷，它们连线的中点是O ，A 、B 是中垂线上的两点，OA<OB ，用E A 、E B 、φA 、φB 分别表示A 、B 两点的场强和电势，则（ ）A ．E A 一定大于EB ，φA 一定大于φBB ．E A 不一定大于E B ，φA 一定大于φBC ．E A 一定大于E B ，φA 不一定大于φBD ．E A 不一定大于E B ，φA 不一定大于φB例2 如图的电场线，可判定（ ）A ．该电场一定是匀强电场B ．A 点的电势一定低于B 点电势C ．负电荷放在B 点的电势能比A 点的电势能大D ．负电荷放在B 点所受电场力方向向右探究二：电势差、电势能与电场力做功例3有一带电荷量q=-3x10-6C 的点电荷，从电场中的A 点移动到B 点时克服电场力做功6x10-4J ，从电场中的B 点移动到C 点时电场力做功9x10-4J,问：（1）AB 、BC 、CA 间电势差各为多少？（2）如以B 点电势为零，则A 、C 两点的电势各为多少？电荷在A 、C 两点的电势能各为多少？例4如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以正点电荷Q 为圆心的某一圆周交于B 、C 两点，质量为m 、带电量为q 的有孔小球从杆上A 点无初速度下滑，已知q<Q ，AB=h ，小球下滑到B 点时速度大小为gh 3。
高考物理第一轮复习 电场能的性质学案 新人教版
第2课时电场能的性质1．空间某一静电场的电势在x轴上分布如图所示,x轴上两点B、C的电场强度在x,下列说法中正确的有( )方向上的分量分别是EBx、E CxA.E Bx的大小大于E Cx的大小B.E Bx的方向沿x轴正方向O点受到的电场力在x方向上的分量最大B移到C的过程中,电场力先做正功,后做负功2．将一正电荷从无限远处移入电场中M点，静电力做功W1＝6×10－9 J，若将一个量的负电荷从电场中N点移向无限远处，静电力做功W2＝7×10－9 J，则M、N两点的电势φM、φN，有如下关系( )A．φM<φN<0 B．φN>φM>0 C．φN<φM<0 D．φM>φN>03．如图所示，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹．M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右点．不计重力，下列表述正确的是( )A．粒子在M点的速率最大B．粒子所受电场力沿电场方向C．粒子在电场中的加速度不变D．粒子在电场中的电势能始终在增加4．如图5所示的匀强电场E的区域内，由A、B、C、D、A′、B′、C′、D′作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD垂直．下列说法正确的是() A．A、D两点间电势差U AD与A、A′两点间电势差U AA′相等B．带正电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点，电场力做正功C．带负电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点，电势能减小D．带电粒子从A点移到C′点，沿对角线A→C′与沿路径A→B→B′→C′电场力做功相同5．图6中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等．现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示．点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c点．若不计重力，则()A．M带负电荷，N带正电荷B．N在a点的速度与M在c点的速度大小相同C．N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功D．M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零6．如图7所示，在真空中有两个带正电的点电荷，分别置于M、N两点．M处正电荷的电荷量大于N处正电荷的电荷量，A、B为M、N连线的中垂线上的两点．现将一负点电荷q由A点沿中垂线移动到B点，在此过程中，下列说法正确的是() A．q的电势能逐渐减小B．q的电势能逐渐增大C．q的电势能先增大后减小D．q的电势能先减小后增大7．如图8所示，真空中存在范围足够大的匀强电场，虚线A、B为该匀强电场的两个等势面．现有三个完全相同的带等量正电荷的小球a、b、c，从等势面A上的某点同时以相同速率v0向不同方向开始运动，其中a的初速度方向垂直指向等势面B；b的初速度方向平行于等势面；c的初速度方向与a相反．经过一段时间，三个小球先后通过等势面B，已知三个小球始终在该匀强电场中运动，不计重力，则下列判断正确的是( ) A．等势面A的电势高于等势面B的电势B．a、c两小球通过等势面B时的速度相同C．开始运动后的任一时刻，a、b两小球的动能总是相同D．开始运动后的任一时刻，三个小球电势能总是相等8．在一个水平面上建立x轴，在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场，场强大小E×105 N/C，方向与x轴正方向相同．在O处放一个电荷量q＝－5.0×10－8 C、质量m＝1.0×10－2 kg的绝缘物块．物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.20，沿x轴正方向给物块一个初速度v0＝2.0 m/s，如图9所示．求物块最终停止时的位置．(g取10 m/s2) 9．如图10所示，在水平向左的匀强电场中，一带电小球用绝缘轻绳(不伸缩)悬于O点，平衡时小球位于A点，此时绳与竖直方向的夹角θ＝53°，绳长为l，B、C、D到O点的距离均为l，BD水平，OC竖直．BO＝CO＝DO＝l，求：(1)将小球移到B点，给小球一竖直向下的初速度v B，小球到达悬点正下方C点时绳中拉力恰等于小球重力，求v B的大小．(2)当小球移到D点后，让小球由静止自由释放，求：小球首次经过悬点O正下方时的速率．(计算结果可带根号，取sin53°＝0.8)2 / 2。
高中物理 静电场单元复习教案 新人教版选修
高中物理静电场单元复习教案新人教版选修教案章节一：静电场的基本概念1.1 教学目标理解电荷和电场的概念掌握电荷守恒定律和库仑定律理解电场强度和电势的概念1.2 教学内容电荷的性质和分类电荷守恒定律库仑定律及其应用电场强度的定义和计算电势的定义和计算1.3 教学方法采用问题导入法，引导学生思考电荷和电场的概念通过实验演示电荷间的相互作用利用公式讲解和练习电场强度的计算教案章节二：电场线和电势差2.1 教学目标理解电场线的概念和绘制方法掌握电势差的概念和计算方法理解电场线和电势差的关系2.2 教学内容电场线的定义和绘制方法电势差的定义和计算公式电场线和电势差的关系2.3 教学方法利用图形和动画演示电场线的绘制方法通过例题讲解电势差的计算方法引导学生通过实验观察电场线和电势差的关系教案章节三：电容和电容器3.1 教学目标理解电容的概念和计算方法掌握电容器的类型和特点理解电容器的工作原理和应用3.2 教学内容电容的定义和计算公式不同类型的电容器及其特点电容器的工作原理和应用3.3 教学方法通过示例和公式讲解电容的概念和计算方法展示不同类型的电容器及其特点通过实验演示电容器的工作原理和应用教案章节四：静电场中的能量和力4.1 教学目标理解静电势能的概念和计算方法掌握静电力做功的计算方法理解静电场中的能量和力的关系4.2 教学内容静电势能的定义和计算公式静电力做功的计算方法静电场中的能量和力的关系4.3 教学方法通过示例和公式讲解静电势能的概念和计算方法通过例题讲解静电力做功的计算方法引导学生通过实验观察静电场中的能量和力的关系教案章节五：静电场的应用5.1 教学目标理解静电场的应用领域和实例掌握静电场的应用原理和方法培养学生的实际应用能力5.2 教学内容静电场的应用领域和实例静电场的应用原理和方法5.3 教学方法通过图片和实例展示静电场的应用领域和实例通过讲解和练习静电场的应用原理和方法引导学生思考和讨论静电场的实际应用问题教案章节六：电场强度和电势的相对性6.1 教学目标理解电场强度和电势的相对性原理掌握电场强度和电势的相对性计算方法能够运用相对性原理解决实际问题6.2 教学内容电场强度和电势的相对性原理介绍电场强度和电势的相对性计算方法实际问题中的应用案例6.3 教学方法通过示意图和动画演示电场强度和电势的相对性原理通过公式和例题讲解相对性计算方法利用实验和模拟实验让学生观察和理解相对性原理在实际问题中的应用教案章节七：静电场的能量和能量守恒7.1 教学目标理解静电场的能量概念掌握静电场能量守恒定律能够运用能量守恒定律分析静电场问题7.2 教学内容静电场的能量定义和计算方法静电场能量守恒定律的表述和证明能量守恒定律在静电场问题中的应用7.3 教学方法通过示例和公式讲解静电场能量的概念和计算方法通过图解和演示实验说明能量守恒定律的原理利用练习题和问题讨论引导学生应用能量守恒定律分析静电场问题教案章节八：静电场的能量和力（续）8.1 教学目标理解静电力做功与静电势能变化的关系掌握静电力做功的计算方法能够运用静电力做功分析能量转换问题8.2 教学内容静电力做功与静电势能变化的关系静电力做功的计算公式静电力做功在能量转换中的应用案例8.3 教学方法通过图解和示例讲解静电力做功与静电势能变化的关系通过公式和练习题教授静电力做功的计算方法利用实验和模拟实验展示静电力做功在能量转换中的应用教案章节九：静电场的力和能量的综合应用9.1 教学目标理解静电场中力和能量的综合分析方法掌握静电场中力和能量问题解决的步骤能够综合运用力和能量的概念解决复杂静电场问题9.2 教学内容静电场中力和能量的综合分析方法静电场中力和能量问题解决的步骤复杂静电场问题的案例分析9.3 教学方法通过图解和示例讲解力和能量的综合分析方法通过步骤讲解和练习题教授问题解决的步骤利用综合案例和讨论引导学生运用力和能量的概念解决复杂静电场问题教案章节十：静电场的复习和拓展10.1 教学目标复习静电场的基本概念和原理巩固静电场的解题方法和技巧拓展静电场在实际应用中的理解10.2 教学内容静电场基本概念和原理的复习静电场解题方法和技巧的巩固静电场在实际应用中的拓展内容10.3 教学方法通过复习题和讨论帮助学生巩固静电场的基本概念和原理通过解题指导和练习题强化解题方法和技巧通过实际应用案例和前沿技术的介绍拓展学生对静电场的理解教案章节十一：电场强度和电势的测量11.1 教学目标理解电场强度和电势的测量原理掌握电场强度和电势的测量方法能够设计实验测量电场强度和电势11.2 教学内容电场强度和电势的测量原理介绍电场强度和电势的测量方法讲解实验设计：测量电场强度和电势的步骤和注意事项11.3 教学方法通过示意图和实验设备介绍电场强度和电势的测量原理通过实验演示和讲解电场强度和电势的测量方法引导学生进行实验设计，包括实验步骤、设备选择和数据处理教案章节十二：静电场的应用实例分析12.1 教学目标理解静电场在日常生活和工业中的应用分析静电场的应用实例掌握静电场的应用原理12.2 教学内容静电场在日常生活和工业中的应用领域介绍静电场的应用实例分析静电场的应用原理讲解12.3 教学方法通过图片和实例展示静电场在日常生活和工业中的应用分析静电场的应用实例，探讨其工作原理通过练习题和讨论引导学生理解和掌握静电场的应用原理教案章节十三：静电场的数值方法13.1 教学目标理解静电场的数值求解方法掌握静电场数值求解的基本步骤能够运用数值方法解决静电场问题13.2 教学内容静电场的数值求解方法介绍静电场数值求解的基本步骤讲解数值方法在静电场问题中的应用案例13.3 教学方法通过示意图和动画演示静电场的数值求解方法通过步骤讲解和练习题教授数值求解的基本步骤利用计算机模拟和软件演示让学生观察和理解数值方法在静电场问题中的应用教案章节十四：静电场的实验技能训练14.1 教学目标培养学生的实验操作技能加深学生对静电场理论的理解提高学生分析问题和解决问题的能力14.2 教学内容静电场实验技能的介绍和训练静电场实验数据的采集和处理14.3 教学方法通过实验演示和指导培养学生的实验操作技能通过实验数据分析和处理训练学生的数据处理能力教案章节十五：静电场的综合练习和考试复习15.1 教学目标巩固静电场单元的知识点提高学生解决综合问题的能力准备学生的考试复习15.2 教学内容静电场单元知识点的综合练习静电场综合问题的解决策略考试复习资料的提供和指导15.3 教学方法通过综合练习题和模拟考试巩固知识点通过问题讨论和解决策略培养学生的综合问题解决能力提供考试复习资料和指导，帮助学生进行有效的复习重点和难点解析教案的重点是让学生理解和掌握静电场的基本概念、原理、应用和解题方法。
高中物理专题二电场能的性质复习学案新人教
二、电场能的性质【知识回顾】一、电场力做功的特点 在静电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的 位置和 位置有关，与电荷的 无关。
二、电势能 1.定义：电荷在电场中的 叫做电势能，用E P 表示。
2.大小：电荷在某点的电势能，等于把它从这点移动到 位置时静电力所做的功。
电势能可用E P = qφ计算，由于电荷有正、负，电势也有正、负，用E p ＝qφ计算电势能时，需带符号运算．3.与电场力做功的关系（功能关系）：静电力做的功等于电势能的 ，用公式表示W AB = ，即电场力做正功，电势能 ；电场力做负功，电势能 。
三、电势1.定义：电荷在电场中某一点的电势能E P 与它的电荷量q 的 。
φ= 。
2.相对性：电场中各点电势的高低，与所选取的电势零点位置有关，一般情况下，取 或 为电势零点。
3.电势与电场线的关系：沿着电场线方向电势逐渐 。
四、电势差1．定义：电场中两点电势的 。
U AB = 。
2．静电力做功与电势差的关系：W AB = 或U AB = 。
五、电势差与电场强度的关系1.关系式：U AB = 。
2.使用条件： 电场，d 是沿 方向的距离。
【考点分析】考点一：电场力做功的计算电场力做功有哪些特点，具体有哪些计算方法？例1 如图所示，质量为0.2kg 的物体带正电,其电量为4×10-3C ，从半径为0.3m 光滑的1/4圆弧滑轨上端A 点由静止下滑到底端B 点，然后继续沿水平面滑动。
物体与水平面间的滑动摩擦因数为0.4，整个装置处于E ＝103N/C 的竖直向下的匀强电场中。
（g 取10m/s 2）（1）求物体运动到圆弧滑轨底端B 点时对轨道的压力；（2）求物体在水平面上滑行的最大距离。
例2 如图，在竖直向下，场强为E 的匀强电场中，长为l 的绝缘轻杆可绕固定轴O 在竖直面内无摩擦转动，两个小球A 、B 固定于杆的两端，A 、B 的质量分别为1m 和2m (12m m )，A 带负电，电量为1q ，B 带正电，电量为2q 。
高中物理专题二电场能的性质学案新人教选修
专题二 电场能的性质一、电势高低及电势能大小的判断 1．电势高低的判断方法(1)电场线法：沿电场线方向，电势越来越低．(2)电势能判断法：由φ＝E p q知，正电荷在电势较高处电势能大，负电荷在电势较低处电势能大．2．电势能大小的判断方法(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)由公式E p ＝q φ判断：设φA ＞φB .当q ＞0时，q φA ＞q φB ，即E p A ＞E p B ；当q ＜0时，q φA＜q φB ，即E p A ＜E p B .可总结为：正电荷在电势高处电势能大，负电荷在电势低处电势能大． (3)能量守恒法：电场力做功时，电荷的动能和电势能互相转化，动能减少多少，电势能就增加多少，反之亦然． [复习过关]1．(多选)如图1所示，在x 轴上相距为L 的两点固定两个等量异种点电荷＋Q 、－Q ，虚线是以＋Q 所在点为圆心、L2为半径的圆，a 、b 、c 、d 是圆上的四个点，其中a 、c 两点在x轴上，b 、d 两点关于x 轴对称．下列判断正确的是( )图1A ．b 、d 两点处的电势相同B ．四个点中c 点处的电势最低C ．b 、d 两点处的电场强度相同D ．将一试探电荷＋q 沿圆周由a 点移至c 点，＋q 的电势能减小 答案 ABD解析 在两等量异种电荷产生的电场中，根据电场分布规律和电场的对称性可以判断，b 、d 两点电势相同，均大于c 点电势，b 、d 两点场强大小相同但方向不同，选项A 、B 正确，C 错误．将试探电荷＋q 沿圆周由a 点移至c 点，＋Q 对其不做功，－Q 对其做正功，所以＋q 的电势能减小，选项D 正确．2．如图2，a 、b 是真空中两个带等量正电的点电荷，A 、B 两点在两电荷连线上且关于两电荷连线的中垂线对称，O 为中点．现将一负点电荷q 由A 点沿ab 连线移到B 点，下列说法中正确的是( )图2A．A点电势高于O点电势B．A点电势高于B点电势C．电荷q移动过程中，电势能一直减少D．电荷q移动过程中，电场力先做正功后做负功答案 A解析等量同种电荷的等势面如图：沿电场线的方向电势降低，故越靠近正电荷的地方电势越高，由图可以看出A点电势高于O 点电势，A点电势等于B点电势，故A正确，B错误；负电荷由A到O过程，电势降低，则电势能增加，由O到B过程电势升高则电势能减小，即电荷q移动过程中，电势能先增加后减小，C错误；电势能先增加后减小，则电场力先做负功后做正功，D错误；故选A. 3．(多选)如图3所示为一匀强电场，实线为电场线，一个带电粒子射入该电场后，留下一条虚线所示的径迹，途经a和b两点，粒子由a运动到b，粒子自身重力忽略不计，则下面判断正确的是( )图3A．b点的电势高于a点的电势B．粒子在a点的动能大于在b点的动能C．粒子在b点的电势能大于在a点的电势能D．电场场强方向水平向左答案BC解析由曲线运动的知识可知：带电粒子所受的电场力向左，由于粒子的电性未知，则场强的方向不能确定，由顺着电场线方向电势降低，则知b点的电势不一定高于a点的电势，故A、D错误；带电粒子从a到b点过程中，电场力做负功，电荷的电势能增大，由动能定理，粒子的动能减小，即粒子在a 点的动能大于在b 点的动能，在b 点的电势能大于a 点的电势能．故B 、C 正确．4．如图4所示，电场中某一电场线为一直线，线上有A 、B 、C 三个点，电荷q 1＝10－8C ，从B 点移到A 点时静电力做了10－7J 的功；电荷q 2＝－10－8C ，在B 点的电势能比在C 点时大10－7J ，那么：图4(1)比较A 、B 、C 三点的电势高低，由高到低的排序是________； (2)A 、C 两点间的电势差是________V ；(3)若设B 点的电势为零，电荷q 2在A 点的电势能是________J. 答案 (1)φC ＞φB ＞φA (2)－20 (3)10－7二、匀强电场中电势差与电场强度的关系匀强电场的电势差与场强的关系式U ＝Ed 中的d 为两点间沿电场方向的距离．(1)E ＝Ud说明电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势，且场强方向就是电势降低最快的方向．(2)在匀强电场中，同一直线上相同间距的两点间电势差相等，相互平行且长度相等的线段两端点的电势差相等．(3)在非匀强电场中，公式E ＝U d可用来定性分析问题． [复习过关]5.如图5所示的匀强电场中，有a 、b 、c 三点，ab ＝5cm ，bc ＝12cm ，其中ab 沿电场线方向，bc 和电场线方向成60°角，一个电荷量为q ＝4×10－8C 的正电荷从a 点移到b 点时静电力做功为W 1＝1.2×10－7J ，从b 点移到c 点时静电力做功为W 2＝1.44×10－7J ．求：图5(1)匀强电场的场强E 的大小； (2)a 、c 两点间的电势差U ac . 答案 (1)60V/m (2)6.6V 解析 (1)设a 、b 间距离为d ， 由题设条件有W 1＝qE ·d .E ＝W 1qd ＝ 1.2×10－74×10－8×5×10－2V/m ＝60 V/m. (2)正电荷从a 移到c 时静电力做功为W ＝W 1＋W 2，又W ＝qU ac ，则U ac ＝W 1＋W 2q ＝1.2×10－7＋1.44×10－74×10－8V ＝6.6V. 6．如图6所示，a 、b 、c 为真空中某电场的一条线上的三点，ab ＝bc .一带电粒子仅在电场力的作用下由a 运动到c ，其速度－时间图线如图6所示，则( )图6A ．a 、b 两点的电势差等于b 、c 两点的电势差B ．a 点的电场强度一定大于b 点的电场强度C ．a 点的电势一定高于c 点的电势D ．从a 到c 带电粒子的电势能减小 答案 B解析 由v －t 图象的斜率等于加速度可知，带电粒子a 运动到c 加速度减小，根据牛顿第二定律得：电场力F ＝qE ＝ma ，则知场强减小，ab ＝bc ，由U ＝Ed ，知a 、b 两点的电势差大于b 、c 两点的电势差．故A 错误；由上分析知，a 点的电场强度一定大于b 点的电场强度．故B 正确；由于带电粒子做减速运动，电场力必定沿c →a 方向，由于粒子的电性未知，无法判断电场线的方向，则无法判断电势的高低．故C 错误；从a 到c ，粒子的动能减小，根据能量守恒得，电势能增大．故D 错误．7.如图7所示，P 、Q 两金属板间的电势差为50V ，板间存在匀强电场，方向水平向左，板间的距离d ＝10cm ，其中Q 板接地，两板间的A 点距P 板4cm.求：图7(1)P 板及A 点的电势；(2)保持两板间的电势差不变，而将Q 板向左平移5cm ，则A 点的电势将变为多少？ 答案 (1)－50V －30V (2)－10V解析 板间场强方向水平向左，可见Q 板是电势最高处．Q 板接地，则电势φQ ＝0，板间各点电势均为负值．利用公式E ＝U d可求出板间匀强电场的场强，再由U ＝Ed 可求出各点与Q 板间的电势差，即各点的电势．(1)场强E ＝U d ＝5010×10－2V·m －1＝5×102V·m －1Q 、A 间电势差U QA ＝Ed ′＝5×102×(10－4)×10－2V ＝30V所以A 点电势φA ＝－30V ，P 点电势φP ＝U PQ ＝－50V. (2)当Q 板向左平移5cm 时，两板间距离d ″＝(10－5) cm ＝5cm Q 板与A 点间距离变为d＝(10－4) cm －5cm ＝1cm电场强度E ′＝U d ″＝505×10－2V·m －1＝1.0×103V·m －1Q 、A 间电势差U QA ′＝E ′d＝1.0×103×1.0×10－2V ＝10V所以A 点电势φA ＝－10V.三、用功能观点分析带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中具有一定的电势能，同时还可能具有动能和重力势能等．因此涉及电场有关的功和能的问题应优先考虑利用动能定理和能量守恒定律求解． [复习过关]8．(多选)如图8所示，三个质量相同，带电荷量分别为＋q 、－q 和0的小液滴a 、b 、c ，从竖直放置的两板中间上方由静止释放，最后从两板间穿过，轨迹如图所示，则在穿过极板的过程中( )图8A ．电场力对液滴a 、b 做的功相同B ．三者动能的增量相同C ．液滴a 电势能的增加量等于液滴b 电势能的减少量D ．重力对三者做的功相同 答案 AD解析 因为a 、b 带电荷量相等，所以穿过两板时电场力做功相同，电势能减少量相同，A 对，C 错；c 不带电，不受电场力作用，由动能定理，三者动能增量不同，B 错；a 、b 、c 三者穿出电场时，由W G ＝mgh 知，重力对三者做功相同，D 对．9．(多选)空间某区域存在着电场，电场线在竖直面上的分布如图9所示，一个质量为m 、电荷量为q 的小球在该电场中运动，小球经过A 点时的速度大小为v 1，方向水平向右，运动至B 点时的速度大小为v 2，运动方向与水平方向之间夹角为α，A 、B 两点之间的高度差与水平距离均为H ，则以下判断中正确的是( )图9A ．小球由A 点运动至B 点，静电力做的功W ＝12mv 22－12mv 21－mgHB ．A 、B 两点间的电势差U ＝m 2q(v 22－v 21) C ．带电小球由A 运动到B 的过程中，机械能一定增加D ．带电小球由A 运动到B 的过程中，电势能变化量为12mv 22－12mv 21－mgH答案 AD解析 由动能定理知：A →B ：W ＋mgH ＝12mv 22－12mv 21，所以W ＝12mv 22－12mv 21－mgH ，所以A 正确．由U ＝W q ，所以U ＝W q ＝m (v 22－v 21)－2mgH 2q，所以B 错误．因为无法判断出静电力做功的正负，所以无法判断机械能的变化，故C 错误．由静电力做的功等于电势能的变化量可知D 正确． 10.如图10所示，M 、N 是竖直放置的两平行金属板，分别带等量异种电荷，两极间产生一个水平向右的匀强电场，场强为E ，一质量为m 、电荷量为＋q 的微粒，以初速度v 0竖直向上从两极正中间的A 点射入匀强电场中，微粒垂直打到N 板上的C 点．已知AB ＝BC .不计空气阻力，则( )图10A ．微粒在电场中只受电场力作用B ．微粒打到C 点时的速率与射入电场时的速率相等 C ．MN 板间的电势差为2mv 20qD ．MN 板间的电势差为Ev 22g答案 B解析 由题意可知，微粒受水平向右的电场力qE 和竖直向下的重力mg 作用，A 项错误；因AB ＝BC ，即v 02·t ＝v C 2·t ，可见v C ＝v 0，故B 项正确；由q ·U 2＝12mv 2C ，得U ＝mv 2C q ＝mv 20q，故C项错误；又由mg ＝qE 得q ＝mg E 代入U ＝mv 20q ，得U ＝Ev 20g，故D 项错误．11.如图11所示，在方向水平的匀强电场中，一不可伸长的不导电细线一端连着一个质量为m 、电荷量为＋q 的带电小球，另一端固定于O 点．将小球拉起直至细线与场强平行，然后无初速度释放，则小球沿圆弧做往复运动．已知小球摆到最低点的另一侧，此时线与竖直方向的最大夹角为θ.求：图11(1)匀强电场的场强；(2)小球经过最低点时细线对小球的拉力． 答案 见解析解析 (1)设细线长为l ，匀强电场的场强为E ，因带电小球所带电荷为正，故匀强电场的场强的方向为水平向右．从释放点到左侧最高点，由动能定理有W G ＋W E ＝ΔE k ＝0，故mgl cos θ＝qEl (1＋sin θ)解得E ＝mg cos θ(1＋sin θ)q.(2)设小球运动到最低点的速度为v ，此时细线的拉力为F T ，由动能定理可得mgl －qEl ＝12mv 2，由牛顿第二定律得F T －mg ＝m v 2l，联立解得F T ＝mg ⎝⎛⎭⎪⎫3－2cos θ1＋sin θ.12.如图12所示，ABC 是固定在竖直平面内的绝缘圆弧轨道，圆弧半径为R .A 点与圆心O 等高，B 、C 点处于竖直直径的两端．PA 是一段绝缘的竖直圆管，两者在A 点平滑连接，整个装置处于方向水平向右的匀强电场中．一质量为m 、电荷量为＋q 的小球从管内与C 点等高处P 由静止释放，一段时间后小球离开圆管进入圆弧轨道运动．已知匀强电场的电场强度E ＝3mg4q(g 为重力加速度)，小球运动过程中的电荷量保持不变，忽略圆管和轨道的摩擦阻力．求：图12(1)小球到达B 点时速度的大小；(2)小球到达B 点时对圆弧轨道的压力大小； (3)小球在圆弧轨道运动过程中速度的最大值？ 答案 (1)112gR (2)132mg (3)6gR 解析 (1)小球从P 运动到B 的过程中，由动能定理得：mg 2R ＋EqR ＝12mv 2B －0解得：v B ＝112gR . (2)小球在最低点B 时，根据牛顿第二定律得：F N －mg ＝m v 2BRF N ＝132mg则由牛顿第三定律得：小球到达B 点时对圆弧轨道的压力大小为132mg .(3)对小球，等效最低点为F 点，在F 点小球的速度最大，设OF 与竖直方向的夹角为θ，在此位置小球所受的电场力与重力的合力方向沿半径向外，则有：tan θ＝qE mg ＝34则知：sin θ＝0.6，cos θ＝0.8设小球在圆弧轨道运动过程中速度最大为v m ，小球从P 到F 的过程，根据动能定理得：mgR (1＋cos θ)＋qER (1＋sin θ)＝12mv 2m解得：v m ＝6gR .。
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高中物理电场能的性质复习学案新人教版选修【学习目标】1、理解电场力做功特点，掌握电场力做功和电势能的变化的关系2、理解电势能、电势的概念及相互关系。
3、理解等势面的概念及等势面和电场线的关系。
4、理解电势差的定义及正负值的定义。
5、会用进行有关计算6、理解匀场电场中电势差跟电场强度的关系7、会用或解决有关问题【自主学习】一、电势差、电势、电势能电势差定义电荷q在电场中的两点间移动时电场力所做的功WAB与电荷量q的比值公式物理意义描述电场能的性质，两点间的电势差在数值上等于在两点间移动单位正电荷时电场力的功电势定义电场中某点的电势是指该点与零电势点之间的电势差，符号：物理意义电场中某点的电势等于单位正电荷由该点移动到零电势点时电场力的功，描述电场能的性质与电势差的关系类似于高度差和高度的关系电势能定义电荷在电场中由其相对位置决定的能（类似重力势能）2、（1）电场中确定的两点间的电势差是的，和零电势参考点（标准点）的选取。
（2）电势是相对量，它的大小和电势零点选取（3）在选取了参考点以后，在确定的电场中的确定点的电势是，和该点有无试探电荷无关。
（4）正电荷由静止开始仅在电场力作用下一定由电势处向电势处运动；负电荷由静止开始仅在电场力的作用下一定由向运动。
二、电场力的功1、特点电场力做功与路径，只与有关。
2、计算方法（1）由公式W=qEs（s为电荷初末位置在电场方向上的位移）（2）由公式（为电荷初末位置间电势差的大小）（3）由电场力做功和电势能的变化的关系：分别是电荷电场中A、B两点的电势能）（4）由动能定理三、等势面1、定义：电场中构成的面叫等势面。
2、等势面与电场线的关系（1）电场线总是与等势面垂直，且从等势面指向等势面。
（2）电场线越密的地方，等势面也。
（3）沿等势面移动电荷，电场力做功，沿电场线移动电荷，电场力做功。
（4）电场线和等势面都是人们虚拟出来形象描述电场的工具（5）实际中测量等电势点较容易，所以往往通过描绘等势线来确定电场线。
四、电势差与电场强度的关系1、匀强电场中电势差U和电场强度E的关系式为U=2、说明（1）U=Ed只适用匀强电场的计算，对非匀强场可以用来定性分析，如非匀强电场中各相邻的等势面的电势差一定时，E越大处，d ，即等势而越（2）式中d的含义是某两点距离或两点所在等势面间的距离。
由此可知电场强度的方向是电势降落最的方向。
（3）匀强电场中相互平行的方向上相等的距离上电势降落【典型例题】例1 图1、22所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab=5cm，bc=12cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60角，一个电量为q=410-8C 的正电荷从a移到b电场力做功为W1=1、210-7J求：（1）匀强电场的场强E=？（2）电荷从b移到c，电场力做功W2=？（3）a、c两点的电势差Uac=？分析：（1）审题（写出或标明你认为的关键词、题中条件和所处状态及过程）（2）（合理分段，画出示意图，并找出各段之间的连接点）(3)解题过程：例31、24所示，两平行金属板A、B间接有直流电源，一电子从A板附近无初速释放，当电子到达B极板时速度为V1，现将B板向左移动一段距离，使A、B间距离变为原来的一半，仍让电子从A板附近无初速释放，当电子到达B板时速度为v2，则有（）A、v1=v2B、v1=2v2C、D、分析（1）（写出或标明你认为的关键词、题中条件和所处状态及过程）（2）（合理分段，画出示意图，并找出各段之间的连接点）(3)解题过程：【针对训练】1、如图1、26所示，Q是带正电的点电荷，P1、P2为其电场中的两点，若E1、E2为P1和P2两点的电场强度的大小，、为P1和P2两点的电势，则（）A、B、C、D、3、如图1、28所示，可以判定（）A、粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度B、粒子在A点的动能小于它在B点的动能C、粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能D、电场中A点的电势低于B点的电势【能力训练】1、如图1、210所示，在某电场中，沿ABCDA移动一负电荷，电场力分别做功为则以下判断正确的是A、D点的电势最高，且B、C点的电势最高，且C、B点的电势最高，且D、A点的电势最高，且解析：3、如图1、212图中细线abc所示，图中粗线是同心圆弧，表示电场等势面，不计重力，则以下判断正确的有（）A、此粒子一直受静电斥力作用B、粒子在b点的电势能一定大于a点的电势能C、粒子在b点的速度一定和在c点的速度大小相等D、粒子在a，c两点的动能、速度大小相等5、如图1、２6eV时，它的动能是（）A、16eVB、14eVC、6evD、4ev6、（山东济南联考题）如图1、215中的虚线a、b、c、d表示匀强电场中的4个等势面，两个带电粒子M、N（重力忽略不计）以平行于等势面的初速度射入电场，运动轨迹分别如图中MPN和NQM所示，已知M是带正电的带电粒子，则下列说法中正确的是（）A、N一定也带正电B、a点的电势高于b点的电势，a点的场强大于b点的场强C、带电粒子N的动能减小，电势能增大D、带电粒子N的动能增大，电势能减小8、如图1、217所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0。
一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV。
当这一点电荷运动到某一位置，其电热能变为18所示，把细线拉至水平，将小球从A点由静止释放，当小球向下摆过60角达B的位置时速度恰好为零，求：（1）A、B两点间的电热差（2）匀强电场的场强【学后反思】_____________________________________________________ _________________________________________________________ ___________________________________________________。
答案[自主学习]1、………………………………（见原稿）2、（1）确定无关（2）无关（3）定值无关（4）高低低高二、1、无关初未位置三、1、电势相等的点2、（1）高低（2）越密（3）不一定四、1、Ed2、（1）越小密集（2）沿电场线方向上的快（3）相同[典型例题]例1 （1）审题：静止释放恰好速度为零（2）分析：电场线是直线，由a点静止释放，到b点速度恰好为零，说明质点先加速后减速，电场力方向由a指向b，保持不变，重力向下，大小不变（3）解题过程：带电质点受向上的电场力和向下的重力作用，先加速后减速，a、b两点电场力方向都是向上的，A对，电场力做正功，电势能减小，C错；由于电荷的电性未知故不能判定a、b两点电势高低B错，由题意可知质点在ab两点的电场力大小D 对，故本题正确答案为AD例2分析：（1）审题“ab沿电场方向”“正电荷”“由a到b”（2）如图所示，分两个过程先，由于电场力做功与路径无关，只与初末位置的电势差有关，故可据已知的电场力做功先求电势差，再据匀强电场中场强与电势差的关系确定场强E，反之亦然。
解题过程：（1）设a、b两点间距离为d，（1）（2）联立得（2）=（J）（3）a、b两点间的电势差例3分析（1）审题：“匀强场”“AB垂直于电场线”“BC平行于电场线”（2）电荷移动两种方式一是，二是比较两种方式中电场力做功的关系。
解题过程：（1）电荷在A点所受的电场力N，方向与电场线方向相同，因为匀强电场中各点的场强的大小和方向都相同，所以电荷q在电场中各点的受力都相同。
（2）q沿路线，电场力做功同理，电荷q沿路线，电场力做功由于电场力对电荷做的功等于电荷的电势能的减少，所以电荷从A点移到C点电势能减少，减少的电势能为例4分析（1）审题“A板附近”“无初速释放”“电子”（2）AB间接有直流电源，AB间有匀强电场方向，故电子在AB间受恒定电场力作用，匀加速向右，AB间距离变化前后始终与直流电流相连，两板间电势差不变，本题已知两种情景，分别应用动能定理，联立求得未知数。
解题过程：设A、B间距离原来为d，电源电动势为E，由动能定理得：① ②解得③④解得总结求电场力做功：（1）W=qU是求电场力做功的基本方法，也是普遍适用的方法（不论电场是否为匀强电场），但需注意，式中的U是电荷运动中跨过的电势差。
（2）只有电荷在匀强电场中运动时，电场力做功才能有。
[针对训练]1、解析：由等量异种电荷的电场线和等势画的分布特点可知ABC三占场强大小关系为，EB＞EA＞EC，电势高低关小为故正确选项为C。
2、解析：由正电荷电场线特占可知E1＞E2，由沿电场线方向电势逐渐减小可知故正确选项为A。
3、解析：由匀强电场U=Ed可知，d一定的情况下E越大处，U越大，则，故正确答案为C。
4、解析：由电场力做功公式可知若即电场力方向位移方向夹角小于，电场力方向不一定沿方向，场强的方向也就不一定由B 指向A，AB均错，但由电场力做功与电势能的变化关系可知所以C 对，D错，本题正确答案为C。
5、解析：由电场线的疏密可知场强，所以粒子的加速度，由定性画出的等势面并根据沿电场线方向电势降低，可知电势，由粒子运动轨迹的弯曲趋向可知电场力做正功，所以动能、电势能的变化情况为，选项B正确。
答案：B[能力训练]1、解析：CD线上各占场强方向均由，大小先逐渐增大再逐渐减小，所受电场力先逐渐增大再逐渐减小C错D对，电场力一直对电荷q3做正功，电势能渐小，AB均错，故本题正确答案D。
2、3、解析：由粒子运动轨迹可知场源电荷为正电荷，斥力做负功，A对，电势能增加C对，L、M电势，不做功，B错，D错本题正确选项为AC4、解析：由粒子们运动轨迹可以判断，粒子受到斥力作用A 对，斥力做负功，电势能增加又因为a、c为等势点，粒子在a、c 两点电势能相等，故B对，c→b动能减小，速率减小，C错，D 对，故本题正确答案ABD。
5、解析：因该带正电的粒子从a点运动到b点动能减少了18eV，则运动到c等势面时的动能带电粒子的总能量当粒子的电势能为—6eV时，动能，选项B正确6、解：设ABC间相邻等势间电势差为Uq3U=20则荷在A处的电势能为所以由能的转化与守恒可知即电荷电势能为2J时动能为12J。
7、[解析]选D。
由两个粒子的运动轨迹可知，M、N受电场力的方向相反，故N粒子带负电，正电荷在电场力作用下由高电势到低电势，故a、b、c、d的电势关系为，由于等场面是平行的直线，形成的电场是匀强电场，由图可知，电场力对M、N带电粒子做正功使其动能增大，电势能减小。
8、[解析]选A、D。
方法一用动能定理解对P，由动能定理得，，电场力做正功，电势能减少，若用外力将P从B点拉到A点，要克服电场力和摩擦力做功，所以至少做功2。