2013届高三物理一轮复习 6.2电势电势差电势能与电场力做功的关系精品练习新人教版

合集下载

2013届高考一轮物理复习课件(人教版)：第六章第3节电势能电势电势差

二、电势和等势面 1．电势 (1)定义：电荷在电场中某点的电势能与它的电荷量的比值． (2)定义式：φ＝⑦________. (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)．
第六章
第3节
高考调研
高三物理（新课标版）
(4)相对性：电势具有相对性，同一点的电势因⑧ ________的选取的不同而不同． 2．等势面 (1)定义：电场中⑨________的各点构成的面． (2)特点 ①电场线跟等势面⑩________，即场强的方向跟等势面⑪________. ②在⑫________上移动电荷时静电力不做功．
A．带电粒子一定带正电 B．带电粒子所受电场力先做正功后做负功 C．带电粒子在 B 点的动能大于在 A 点的动能 D．带电粒子在 B 点的电势能大于在 A 点的电势能
第六章
第3节
高考调研
高三物理（新课标版）
【解析】
由带电粒子的运动轨迹可判断受静电力
方向大致向左，静电力先做负功后做正功．又 rA>rB，故由 A 到 B 使带电粒子离 Q 变近了，又带电粒子与 Q 电性相反，则 A 到 B 电场力的总功为负功、电势能增加、动能减小．只有 D 正确．
第六章
第3节
高考调研
高三物理（新课标版）
诱思启导 (1)若图中实线为电场线，根据电子由 a 到 b 的运动轨迹判定场强方向和电场力做功的情况，判定 a、b 两点电势高低和电子的电势能的大小． (2)若图中实线为等势线，那么电场线什么方向？电场力做正功还是负功？电子的电势能从 a 到 b 怎样变化？
W 【解析】对 A、B 两点，由 W＝qUAB 可得 UAB＝ q 2×10－6 ＝－6 V＝－2 V，则 B 比 A 电势高 2 V；同理 UCD －10 W －7×10 ＝q＝－－10 6

高三物理第一轮复习电势能、电势、电势差、等势面知识精讲

高三物理第一轮复习：电势能、电势、电势差、等势面全国通用【本讲主要内容】电势能、电势、电势差、等势面电场能的性质1、理解电势差的概念及其定义式qW U AB AB =，会根据电荷在电场中移动时电场力所做的功AB W 计算电势差AB U ，会根据电势差AB U 计算电荷q 在电场中移动时电场力所做的功AB AB qU W =。

2、理解电势的概念，知道电势和电势差的关系B A AB U ϕ-ϕ=。

知道电势差的值与零电势的选择无关。

知道在电场中沿着电场线的方向，电势越来越低。

3、知道什么是电势能，知道电场力所做功与电势能改变的关系。

4、知道什么是等势面，理解在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。

知道电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。

知道处于静电平衡的导体是等势体，导体的表面是等势面。

5、理解匀强电场中电势差与电场强度的关系Ed U =，并且能够推导出这个关系式，会用这个关系式计算。

【知识掌握】【知识点精析】1、电势差（1）电场中电荷q 由一点 A 移到另一点B 时，电场力所做的功AB W 和电荷量的比值，叫做A 、B 两点间的电势差，定义为qW U AB AB = （2）电势差在数值上等于移动单位正电荷时电场力所做的功。

电势差是反映电场基本性质的物理量，静电场一旦确定，电场中任意两点间的电势差便已客观的确定，与是否在这两点间移动电荷做功无关。

（3）电场中A 、B 两点的电势记为A ϕ 、B ϕ时，则A 、B 两点间的电势差B A AB U ϕ-ϕ=，B 、A 间电势差为A B BA U ϕ-ϕ=，所以有AB U =BA U -，由此知电势差是有正负的。

（4）电势差与零电势的选取无关。

2、电势电场中某点与选定的零电势点间的电势差的值就等于该点的电势。

（1）电场中某点的电势在数值上等于将单位正电荷由该点移到零电势点时电场力所做的功。

（2）电势是描述电场能的性质的物理量，与电势差不同，电势的值与零电势点的选取有关，只具有相对意义，理论上常取无限远处电势为零，实用中常取大地电势为零，这完全由研究问题的需要而定。

电场力做功与电势差的关系公式

电场力做功与电势差的关系公式电场力做功与电势差的关系公式
电场力是带电粒子受到电场作用力的结果。

在物理学中，电场力是一种基本的力，它可以通过计算电势差来求解。

电势差是描述带电粒子在电场中运动的一个物理量，它可以表示为电势能的变化量。

在电场中，如果带电粒子沿电力线移动了一个距离，那么电场力就会对带电粒子做功。

这个功率的值可以用电荷乘上电场力、电势差和路径长度的积来表示：
W=QΔV=QEd
其中，W是做功的能量，Q是带电粒子的电荷量，ΔV是电势差，E 是电场强度，d是带电粒子在电场中的移动距离。

从公式中可以看到，当电荷量和电场强度不变时，如果带电粒子移动的距离越长，做功的能量则越大。

此外，电势差也可以表示为电场力与电荷量的比值：
ΔV=W/Q=Ed
这个公式说明了电势差的物理含义，即电场力所做的功可以在电荷单位上表现为电势差。

总之，电场力做功与电势差之间存在着密切的关系。

对于电场力和电势差的研究可以帮助我们更好地理解电场的性质和特点。

在实际
应用中，我们可以利用电场力和电势差来计算电力、电荷和能量等方面的一系列物理量，这对于推动科学技术的发展和应用具有极为重要的意义。

高考物理一轮复习电势能电势电势差(讲)

取夺市安慰阳光实验学校专题31 电势能、电势、电势差1.掌握电势、电势能、电势差的概念，理解电场力做功的特点；会判断电场中电势的高低、电势能的变化.2.会计算电场力做功及分析电场中的功能关系．一、电场力做功与电势能1．电场力做功的特点(1)在电场中移动电荷时，电场力做功与路径无关，只与初末位置有关，可见电场力做功与重力做功相似．(2)在匀强电场中，电场力做的功W＝Eqd，其中d为沿电场线方向的位移．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零势能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电势能的减少量，即W AB＝E p A－E p B.(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无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零．二、电势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：qEp=ϕ(3)标矢性：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的不同而不同．(5)沿着电场线方向电势逐渐降低．2．等势面(1)定义：电场中电势相等的各点构成的面．(2)特点①电场线跟等势面垂直，即场强的方向跟等势面垂直．②在等势面上移动电荷时电场力不做功．③电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面．④等差等势面越密的地方电场强度越大；反之越小．⑤任意两等势面不相交．深化拓展(1)电势是描述电场本身的能的性质的物理量，由电场本身决定，而电势能反映电荷在电场中某点所具有的电势能，由电荷与电场共同决定．(2)qEp=ϕ或E p＝ψq.三、电势差1．电势差：电荷q 在电场中A 、B 两点间移动时，电场力所做的功W AB 跟它的电荷量q 的比值，叫做A 、B 间的电势差，也叫电压．公式：qW U AB AB =.单位：伏(V)．2．电势差与电势的关系：U AB ＝φA －φB ，电势差是标量，可以是正值，也可以是负值，而且有U AB ＝－U BA .3．电势差U AB 由电场中A 、B 两点的位置决定，与移动的电荷q 、电场力做的功W AB 无关，与零电势点的选取也无关．4．电势差与电场强度的关系：匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场线方向的距离的乘积．即U ＝Ed ，也可以写作dU E =考点一电场中的功能关系、电势高低及电势能大小的判断与比较 1．比较电势高低的方法(1)沿电场线方向，电势越来越低．(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)取无穷远处电势为零，则正电荷周围电势为正值，负电荷周围电势为负值；靠近正电荷处电势高，靠近负电荷处电势低． 2．电势能大小的比较方法 (1)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．特别提醒其他各种方法都是在此基础上推理出来的，最终还要回归到电场力做功与电势能变化关系上． (2)场电荷判断法①离场正电荷越近，正电荷的电势能越大；负电荷的电势能越小．②离场负电荷越近，正电荷的电势能越小；负电荷的电势能越大．(3)电场线法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． (4)公式法由E p ＝qφ，将q 、φ的大小、正负号一起代入公式，E p 的正值越大，电势能越大；E p 的负值越大，电势能越小． ★重点归纳★1、电场力做功与电场中的功能关系（1）求电场力做功的几种方法①由公式W＝Fl cos α计算，此公式只适用于匀强电场，可变形为W＝Eql cos α.②由W AB＝qU AB计算，此公式适用于任何电场．③由电势能的变化计算：W AB＝E p A－E p B.④由动能定理计算：W电场力＋W其他力＝ΔE k.（2）电场中的功能关系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、弹簧弹力之外，其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化．④所有外力对物体所做的功等于物体动能的变化．（3）处理电场中能量问题的基本方法在解决电场中的能量问题时常用到的基本规律有动能定理、能量守恒定律，有时也会用到功能关系．①应用动能定理解决问题需研究合外力的功(或总功)．②应用能量守恒定律解决问题需注意电势能和其他形式能之间的转化．③应用功能关系解决该类问题需明确电场力做功与电势能改变之间的对应关系．④有电场力做功的过程机械能不一定守恒，但机械能与电势能的总和可以守恒．2、静电场中涉及图象问题的处理方法和技巧1．主要类型：(1)v－t图象；(2)φ－x图象；(3)E－t图象．2．应对策略：(1)v－t图象：根据v－t图象的速度变化、斜率变化(即加速度大小的变化)，确定电荷所受电场力的方向与电场力的大小变化情况，进而确定电场的方向、电势的高低及电势能的变化．(2)φ－x图象：①电场强度的大小等于φ－x图线的斜率大小，电场强度为零处，φ－x图线存在极值，其切线的斜率为零．②在φ－x图象中可以直接判断各点电势的大小，并可根据电势大小关系确定电场强度的方向．③在φ－x 图象中分析电荷移动时电势能的变化，可用W AB＝qU AB，进而分析W AB的正负，然后作出判断．(3)E－t图象：根据题中给出的E－t图象，确定E的方向的正负，再在草纸上画出对应电场线的方向，根据E的大小变化，确定电场的强弱分布．★典型案例★一带正电粒子仅在电场力作用下从A点经B、C运动到D点，其v －t图象如图所示，则下列说法中正确的是：（）A．A处的电场强度一定小于B处的电场强度B．A处的电势一定小于在B处的电势C．CD间各点电场强度和电势都为零D．AB两点间的电势差等于CB两点间的电势差【答案】D【解析】的电势差，D正确；故选D。

高三物理电场力做功与电势能、电势、电势差知识精讲doc

高三物理电场力做功与电势能、电势、电势差一. 教学内容：电场力做功与电势能、电势、电势差［教学过程］一、电场力做功的特点和电势能1. 电场力做功的特点：只与电荷的始、末位置有关，与电荷经过的路径无关。

2. 电势能：电荷在电场中所具有的势能叫电势能。

特点：① 与参考点（零势能位置）选取有关；②是电荷与所在电场所共有的3. 电场力做功与电势能的关系：在电场中移动电荷时，电场力对电荷做正功，电势能减少；电场力对电荷做负功，电势能增加。

电场力做的功等于电势能的变化量，即：PB PA P AB E E E W -=∆=也就是说，电荷在电场中某点（A ）的电势能，等于静电力（电场力）把它从该点移动到零势能位置（B ）时电场力所做的功。

若取0=PB E 则θcos AB AB PA qEL W E ==（对匀强电场）=AB qU （对所有电场）应用电场力做功的计算公式qU W =时，有两种方法：（1）依照课本的要求，三个量都取绝对值，先计算出功的数值，然后再根据电场力的方向与电荷移动位移方向间的夹角确定是电场力做功，还是克服电场力做功。

（2）代入符号使用，将公式写成AB AB qU W =，特别是在比较A 、B 两点电势高低时更为方便：先计算q W U AB AB /=，若0>AB U ，即0>-B A φφ，则B A φφ>；若0<AB U ，即0<-B A φφ，则B A φφ<。

二、电势等势面1. 电势：电荷在电场中某点（A ）的电势能（PA E ）与它的电荷量（q ）的比值，叫做这一点的电势。

用φ表示。

即qE PAA =φ。

电场中电势的高低：顺电场线的方向逐渐降低。

电势零位置的选取与零电势能位置选取相似。

例1. 如图所示，点电荷Q 形成电场，现把一个q ＝－2.0×10-8C 试探电荷由无穷远处分别移到电场中的A 、B 、C 三点，电场力做正功还是负功？若移动电荷分别做功为6.0×10-7J 、4.0×10-7J 、1.0×10-7J ，以无穷远处为零电势点，这三点的电势分别为多少？若选择B 点为零电势点，这三点的电势又分别为多少？解析：（1）负电荷受到的电场力方向与位移方向一致，故电场力做正功（2）设无穷远处与A 点的电势差为U ∞A ，则有U ∞A =87102100.6--∞⨯-⨯=q W A =-30V而U ∞A =A ϕϕ-∞=-30V 由题意∞ϕ=0 所以A ϕ=30V同理可得B ϕ=20V C ϕ=5V（3）因为U AB =A ϕ-B ϕ=（30-20）V=10V 若B ϕ=0，则A ϕ=U AB =10V ，同理C ϕ=-15V例2. 在静电场中，下列说法中错误的是：（） A. 电场强度为零的点，电势也一定为零B. 电场强度处处相等的区域内，电势也一定处处相等C. 只在电场力作用下，正电荷一定从电势高的地方向电势低的地方移动D. 沿着电场线方向电势一定越来越低解析：电场强度和电势是从不同的角度描述电场性质的两个物理量，前者从力的角度，后者从能量的角度，两者之间没有直接的对应关系。

巧用电场力做功与电势能、电势差之间的关系解题

强电场中，若油滴达到最高点
专ｋ卓｝，，ｋ妊ｊｊ —－９９，夸・ — — § 奎ｅ
，９，Ｉ・譬ｊｊｋｒ一 — 壹盔： — 业卓
一
卫 —一￣ ‘ （－）４Ｒｒｒ２
Ｐ２Ｐ２
Ｊ１ｐＪｐｌ
ｆ
熊
由上图和妒、、。妒关系可知，静电场
是正的点电荷产生的电场，当带电粒子从到三
的过程中，粒子受到库仑斥力的作用，它克服电场
力做功，动能减少，其电势能增加，Ａ、故Ｃ正确．当带正电粒子从三到的过程中，电场力做正功，粒子的动能增加，电势能减少，Ｄ错误．Ｂ、正确的选项
，
而带负电的油滴受的电场力水平向左，
所以最高点必在Ａ的左上方．
代入已知条件庐、／
，
．
得电场力做功Ｗａｍ・一ｇ：，ｓ１３ｍｈｎ＝，（）因为Ｂ、２Ｃ在同一个等势面上，
所以，即庐ｃ．
圆面是一个等势面，这是一个重要的隐含条件．Ａ由
Ｄ上述情况都有可能．
到过程中电场力是变力，所以不能直接用Ｗ＝ｓＦ
（）因为杆是光滑的，以小球从Ａ到Ｂ过程１所
／麓
油滴从开始到达最高点的过程中，根据来求解，只能考虑应用功能关系．
例６将电阻为４Ｑ和１的两电阻、０Ｑ２
ｒ４Ｑ，图９所示，可能＞如不 ’ ０

6.2_电势、电势差、电势能与电场力做功的关系

（4）功能关系（能量守恒）
七、静电平衡及特点：
1、静电平衡：
导体内自由电子不再做定向移动的状态。
2、静电平衡状态下导体的特点：
导体内部场强处处为零导体是等势体,表面为等势面导体表面附近的电场线与该处表面垂直。
3、静电平衡状态下导体上电荷的分布
1）导体内部没有净电荷,净电荷分布在导体的外表面。
2）静电屏蔽的特点：
①不接地：外不影响内，内要影响外。
②接地：外不影响内，内不影响外。
例题
例1、在一个原来不带电的金属导体壳的球心处放一带正电的带电体，A、B分别是球壳内、外的两点，C是金属内部一点，其电场分布是( )
B
B EA≠0，EB ≠0，EC＝0 C EA≠0，EB ≠0，EC ≠0 D EA ＝0，EB ≠0，EC＝0
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 点少 0.5 J D．粒子在 A 点的机械能比在 B 点少 1.5 J
答案
D
5.如图所示，一带电粒子在电场中的运动轨迹，如虚线所示，下列说法中正确的是( )
A．粒子一定带正电 B．粒子受到的电场力做正功 C．粒子在 B 点的电势能大于在 A 点的电势能 D．粒子在 B 点的加速度大
解法三利用电势能判断正电荷q为正值，在电势越高的地方电势能越大，而负电荷q为负值，在电势越高的地方电势能越小，而本题已知条件是负电荷在a 点电势能较小，则a点电势高．
题型二电势电势能电势差的计算
【例 2】有一带电量 q＝－3×10 C 的点电荷，从电场中的 A 点移到 B 点时，克服电场力做功 6×10 J，从 B 点移到 C 点电场力做功 9×10－4J. (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？

电场力做功电势差电势能电势电势差与电场强的关系知识精讲

量奋市例比阳光实验学校电场力做功、电势差、电势能、电势、电势差与电场强度的关系一. 本周教学内容：电场力做功、电势差、电势能、电势、电势差与电场强度的关系二. 本周知识总结归纳1. 重力做功与电场力做功比拟〔1〕在重力场中，同一物体从A点移到B点，重力做功与路径无关，只跟A、B两点高度差有关。

〔2〕在电场中，可以证明，同一电荷从A点移到B点，电场力做功也与路径无关。

2. 电势差U AB：〔1〕义：电荷q在电场中由A点移到B点时，电场力所做的功W AB与电荷的电荷量q的比值。

〔3〕单位：在单位制中，是J/C，称伏特，简称伏。

符号为V。

〔4〕注意：U AB只取决于电场及A、B两点位置，与被移动电荷无关，是从能量角度来反映电场性质的物理量。

的电势差，也于单位正电荷由该点移到参考点时电场力所做的功。

〔3〕电势和电场线方向的关系：沿着电场线方向，电势越来越低。

〔4〕注意：电势具有相对性，必须先确零电势参考点，才能确电场某点的电势值。

一般取或无穷远的电势为零电势，电势差与零电势的选取无关。

4. 电场力做功与电势差关系： W AB＝qU AB〔此公式的用可严格按各量的数值正负代入求解，也可只是把各量的数值代入求解，再用其他方法判出要求量的正负〕。

5. 匀强电场中电势差和电场强度的关系：沿场强方向的两点间的电势差于场强和这两点间距离的乘积。

注意：〔1〕d必须是沿场强方向的距离，如果ab两点间距l不沿场强方向，计算电势差时，d的取值为l在沿场强方向的投影，即为a、b两点所在的势面的垂直距离。

〔2〕此两式只适用于匀强电场。

6. 电场强度的单位：N/C或V/m。

7. 场强E物理意义的另一种表达：注意：E、ϕ数值没有因果关系，E大时只说明沿电场线方向ϕ变化快，ϕ可大可小甚至可以是零；反之，ϕ大时，E也可大可小甚至可以是零。

它们的关系与加速度a和速度v的关系相似。

8. 势面〔1〕势面义：电场中电势相同的各点构成的面叫做势面。

2013高三物理一轮复习课件：第六章电势电势差电势能与电场力做功的关系

10
《恒谦教育教学资源库》
教师备课、备考伴侣专注中国基础教育资源建设
④对非匀强电场：电场线密集的地方，等差等势面也密集，在电场线稀疏的地方，等差等势面也稀疏；⑤在空间没有电荷的地方两等势面不相交．因为电场中某处相对参考点来说电势是确定的，如果两个电势不等的等势面相交，那么在相交处会出现两个电势值，而不是一个确定的值，所以不同电势的两等势面不能相交．
教师备课、备考伴侣专注中国基础教育资源建设
(1)匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点间沿
31 □电场方向的距离的乘积，即
32 □Ed U＝
(2)场强 E 物理意义的另一种表达 E＝ 33 UAB
□
d
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.
14
《恒谦教育教学资源库》
教师备课、备考伴侣专注中国基础教育资源建设
19
《恒谦教育教学资源库》
教师备课、备考伴侣专注中国基础教育资源建设
解析由点电荷产生的电场的特点可知，M 点电势高于 N 点电势，即 UMN>0，由 W＝qU 知，移动电荷由 M 到 N，若为正电荷，电场力做正功；若移动的是负电荷，电场力做负功，电势能的判断可以用以下三种解法．解法一据 Ep＝qφ 判断．若为正电荷，则 EpM>EpN，从 M 到 N 电势能降低；若为负电荷，则 EpM<EpN，从 M 到 N，电势能升高．
20
《恒谦教育教学资源库》
教师备课、备考伴侣专注中国基础教育资源建设
解法二利用电场力做功判断．若为正电荷，电场力做正功，电势能降低；若为负电荷，电场力做负功，电势能升高．解法三用推论判断．对正电荷，因 φM>φN，故 EpM>EpN；对负电荷，EpM<EpN. 综上所述，选项 A、D 正确．

高考物理一轮复习课件专题电势能电势电势差

D. A点的电场强度大于C点的电场强度
解析：根据图像可知，粒子做匀加速直线运动，加速度不变，选项A错误；根据图像可知，粒子的速度增大，电场力做正功，电势能减小，选项B正确；根据$U = Ed$可知，$U_{AC} > U_{BC}$，选项C正确；匀强电场的场强处处相等，选项D错误.
解题技巧总结提高
解题技巧一
在处理带电粒子在电场中的运动问题时，要注意分析粒子的受力情况，判断其运动性质，若粒子做匀变速运动，则可用牛顿第二定律和运动学公式求解；若粒子做类平抛运动
，则运动的合成与分解是常用的方法.
解题技巧二
求解电势差时，要注意顺着电场线方向电势逐渐降低，在匀强电场中$U = Ed$，在非匀强电场中$U_{AB} = frac{W_{AB}}{q}$.
THANKS
感观看
带电粒子运动轨迹确定方法
初速度为零的带电粒子
在匀强电场中，初速度为零的带电粒子将沿电场线方向做匀加速直线运动。
初速度不为零的带电粒子
当初速度方向与电场力方向不在同一直线上时，带电粒子将做曲线运动。此时，可以根据牛顿第二定律和运动学公式求解粒子的运动轨迹。
运动轨迹与电场线的关系
在匀强电场中，带电粒子的运动轨迹与电场线平行或重合。
图像法求解非匀强电场中电势差
等效法求解非匀强电场中电势差
根据电场线与等势面的关系，画出等势面图像。利用等势面图像和几何知识求解电势差。
将复杂的非匀强电场等效为简单的匀强电场或点电荷电场，从而简化计算过程。
04 静电场中导体和绝缘体特性分析
导体在静电场中特点总结
静电感应现象
当导体置于静电场中时，其内部自由电子会受到电场力的作用，进行重新分布，使得导体两端出现等量异号电荷，这种现象称为静电感应现象。

高考物理一轮总复习专题六第2讲电势能电势电势差课件新人教版

答案：A
》》》考点1 电势高低和电势能大小的判断 ⊙重点归纳
1.电势高低的判断
判断角度
判断方法
依据电场线方向
沿电场线方向电势逐渐降低
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
(续表) 判断角度
判断方法
取无穷远处电势为零，正电荷周围电势为正依据场源电
3.等势面 (1)定义：电场中电势相同的各点构成的面. (2)特点 ①等势面一定与电场线垂直，即跟场强的方向垂直. ②在同一等势面上移动电荷时电场力不做功. ③电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面. ④在空间中两等势面不相交. ⑤等差等势面越密的地方电场强度___越__大___，越疏的地方电场强度__越__小____.
【基础检测】
1.(多选，2016 年浙江宁波期中)如图 6-2-1 所示，虚线表示
某电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相等.一重力不计、带负电的粒子从左侧进入电场，运动轨迹
与三个等势面分别交于 a、b、c 三点，则( ) A.a 点的电势比 b 点的电势高 B.粒子在 c 点时的加速度为零
2.电势差 (1)定义：电场中两点间电势的差值称为这两点的电势差.
WAB (2)表达式：UAB＝___φ_A_－__φ_B___＝______q____. (3)影响因素：电势差 UAB 与电场力做功 WAB 无关，与电场所带电量 q 无关，它由电场本身的性质决定，与初、末位置有关，与零电势点的选取无关. (4)与场强的关系：U＝Ed.(适用条件：匀强电场，其中 d 为沿电场线方向的距离)
C.粒子从 a 到 c 电势能不断增加
图 6-2-1
D.粒子从 a 到 b 克服电场力做功大于从 b 到 c 克服电场力

电势电势差电势能与电场力做功的关系

(2)定义式：
U AB
WAB q
UAB = -UBA
2、电势 (1)定义：电场中某点的电势等于该点与参考点之间的电势差，用表示。
在理论研究中一般以无穷远为零势能点，在实际电路中一般以大地为零势能点。
3、电势与电势差：UAB= A- B
电势是标量但有正负，电势的正负说明大小。沿着电场线方向，电势越来越低。
③电场线和等势面在相交处互相垂直。
④电场线的方向是电势降低的方向，而且是降低最快的方向。
⑤电场线密的地方等差等势面密；等差等势面密的地方电场线也密。
⑥沿匀强电场中任何一条直线（等势面除外），电势都是均匀变化的。
例.如图，Q是固定的带正电荷的点电荷，a、b、c 点分别处在间距相等的三个等势面上，则以下说法正确的是（ ABD ） A、三点的场强大小关系为Ea ＜ Eb ＜ Ec B、三点的电势高低为φa ＜ φb ＜ φc C、两点间的电势差Uab ＞Ubc D、两点间的电势差Uba ＜ Ucb a
4．A、B是某电场中一条电场线上的两点，一正电
荷仅在电场力作用下从A点运动到B点，运动过程中
0乙
t
D．φa＜φb，Ea＝Eb
07学年南京市期末质量调研4
4．图甲是某电场中的一条电场线，A、B是这条
电场线上的两点。若将一负电荷从A点自由释放，
负电荷在电场力作用下沿电场线从A到B运动过程
中的v-t图线如图乙所示。比较A、B两点电势的
高低和场强的大小，可得（）B
A. A B
B. A B
所以，UAB= WAB/q= 4 ×10-11/ 2×10-11V=2V 正电荷从B点移动到A点的过程中，
A
电场力做负功WBA= -4 ×10-11J；

高考物理第一轮复习知识点电场力做功与电势能的关系

2013届高考物理第一轮复习知识点一电场力做功与电势能的关系(时间：60分钟)知识点一电场力做功与电势能的关系1．下列关于电势高低的判断，正确的是( )．A ．负电荷从A 移到B 时，外力做正功，A 点的电势一定较高B ．负电荷从A 移到B 时，电势能增加，A 点的电势一定较低C ．正电荷从A 移到B 时，电势能增加，A 点的电势一定较低D ．正电荷只在电场力作用下从静止开始，由A 移到B ，A 点的电势一定较高解析根据电场力做功和电势能变化的关系，不管是正电荷还是负电荷，只要电场力做正功电势能就减少；只要电场力做负功电势能就增加．正、负电荷在电势高低不同的位置具有的电势能不同，正电荷在电势高处具有的电势能大；负电荷在电势低处具有的电势能大，可以确定选项C 、D 正确．答案 CD2．下列说法正确的是 ( )．A ．电荷从电场中的A 点运动到了B 点，路径不同，电场力做功的大小就可能不同B ．电荷从电场中的某点开始出发，运动一段时间后，又回到了该点，则电场力做功为零C ．正电荷沿着电场线运动，电场力对正电荷做正功，负电荷逆着电场线运动，电场力对负电荷做正功D ．电荷在电场中运动，因为电场力可能对电荷做功，所以能量守恒定律在电场中并不成立解析电场力做功和电荷运动路径无关，所以选项A 错误；电场力做功只和电荷的初、末位置有关，所以电荷从某点出发又回到了该点，电场力做功为零，B 正确；正电荷沿电场线的方向运动，则正电荷受到的电场力和电荷的位移方向相同，故电场力对正电荷做正功，同理，负电荷逆着电场线的方向运动，电场力对负电荷做正功，C 正确；电荷在电场中虽然有电场力做功，但是电荷的电势能和其他形式的能之间的转化满足能量守恒定律，D 错．答案 BC3．将一正电荷从无穷远处移至电场中M 点，电场力做功为6.0×10－9 J ，若将一个等量的负电荷从电场中N 点移向无穷远处，电场力做功为7.0×10－9 J ，则M 、N 两点的电势φM 、φN 有如下关系( )．A ．φM ＜φN ＜0B ．φN ＞φM ＞0C ．φN ＜φM ＜0D ．φM ＞φN ＞0 解析取无穷远处电势φ∞＝0.对正电荷：W ∞M ＝0－E p M ＝－qφM ，φM ＝－W ∞M q ＝－6×10－9q；对负电荷：W N ∞＝E p N －0＝－qφN ，φN ＝－W N ∞q ＝－7×10－9q；所以φN ＜φM ＜0，选项C 正确．答案 C知识点二电场强度、电势、电势能图1－4－94．如图1－4－9所示，把电荷量为－5×10－9 C 的电荷，从电场中的A 点移到B 点，其电势能________(选填“增大”“减小”或“不变”)；若A 点的电势φA ＝15 V ，B 点的电势φB ＝10 V ，则此过程中电场力做的功为________．解析电荷由A 点移到B 点，电场力做负功，故电势能增大．由电场力做功与电势能变化的关系知，电场力做的功为W AB ＝E p A －E p B ＝qφA －qφB ＝q (φA －φB )＝(－5×10－9)×(15－10) J ＝－2.5×10－8 J.答案增大－2.5×10－8 J5.图1－4－10如图1－4－10所示，在x 轴上关于原点O 对称的两点固定放置等量异种点电荷＋Q 和－Q ，x 轴上的P 点位于－Q 的右侧．下列判断正确的是( )． A ．在x 轴上还有一点与P 点电场强度相同B ．在x 轴上还有两点与P 点电场强度相同C ．若将一试探电荷＋Q 从P 点移至O 点，电势能增大D ．若将一试探电荷＋Q 从P 点移至O 点，电势能减小解析根据等量异种点电荷电场分布及电势分布可知，在x 轴上与P 点场强大小及方向相同的点在＋Q 左侧还有一处，故选项A 正确；O 点电势跟无穷远等电势，从P 到无穷远点移动，电场力做负功，电势能增大，故C 正确．答案 AC知识点三电势、电势能、等势面6．关于等势面的说法，正确的是( )．A ．电荷在等势面上移动时，由于不受电场力作用，所以说电场力不做功B ．在同一个等势面上各点的场强大小相等C ．两个不等电势的等势面可能相交D ．若相邻两等势面的电势差相等，则等势面的疏密程度能反映场强的大小解析等势面由电势相等的点组成，等势面处的电场线跟等势面垂直，因此电荷在等势面上移动时，电场力不做功，但并不是不受电场力的作用，A 错．等势面上各点场强大小不一定相等，等势面不可能相交，B 、C 错．等差等势面的疏密反映场强的大小，D 对．答案 D图1－4－117．如图1－4－11所示，甲是某电场中的一条电场线，A、B是这条电场线上的两点，若将一负电荷从A点自由释放，负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度－时间图象如图乙所示，比较A、B两点电势φ的高低和场强E的大小可得( )．A．φA＞φB B．φA＜φBC．E A＞E B D．E A＝E B解析电子速度在增加，说明电场力方向由A指向B，场强方向由B指向A，所以φB ＞φA，B对．又知加速度在减小，所以E A＞E B，C对．答案BC图1－4－128．如图1－4－12所示，实线表示一簇关于x轴对称的等势面，在轴上有A、B两点，则( )．A．A点场强小于B点场强B．A点场强方向指向x轴负方向C．A点场强大于B点场强D．A点电势高于B点电势解析由于电场线与等势面总是垂直，所以B点电场线比A点密，B点场强大于A点场强，故A正确、C错误．电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面，故B错误．由图中数据可知D正确．答案AD图1－4－139．如图1－4－13所示，MN是点电荷产生的电场中的一条电场线．一个带电粒子(不计重力)从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示．下列结论中正确的是( )．A ．带电粒子从a 到b 过程中动能逐渐减小B ．电场线的方向由N 指向MC ．带电粒子在a 点的电势能大于在b 点的电势能D ．带电粒子在a 点的加速度小于在b 点的加速度解析由带电粒子运动的轨迹可以看出其受力方向指向凹侧，则电场力做正功，带电粒子的动能增加，电势能减小，A错误、C 正确；由于不知带电粒子的电性，无法判断电场线方向，B 错误；由于带电粒子从a 到b 的过程中弯曲的幅度越来越大，说明受到的电场力越来越大，故加速度越来越大，D 正确．答案 CD10．电荷量为q ＝1×10－4C 的带正电小物块置于粗糙的绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方向的匀强电场，场强E 与时间t 的关系及物块速度v 与时间t 的关系如图1－4－14所示，若重力加速度g 取10 m/s 2，求：图1－4－14(1)物块的质量m .(2)物块与水平面之间的动摩擦因数．(3)物块运动2 s 过程中，其电势能的改变量．解析 (1)由图象可知：E 1＝3×104 N/C ，E 2＝2×104 N/C ，a 1＝2 m/s 2.E 1q －μmg ＝ma 1①E 2q －μmg ＝0②由①②代入数据得：m ＝0.5 kg ，μ＝0.4.(2)由(1)问可知μ＝0.4.(3)ΔE p ＝－E 1ql 1－E 2ql 2＝－⎝ ⎛⎭⎪⎫3×104×1×10－4×12×2×1＋2×104×1×10－4×2×1J ＝－7 J.电势能减少7 J.答案 (1)0.5 kg (2)0.4 (3)电势能减少7 J。

高考物理专题七电势能电势电势差【高考复习课件】

5．(单选)如图 7－2－4 所示，P、Q 是电荷量相等的两个正
点电荷，它们的连线中点为 O 点，A、B 是 PQ 连线的中垂线上的
两点，OA<OB，用 EA、EB、φA、 φB 分别表示 A、B 两点的场强和电势，则( C )
A．EA 一定大于 EB， φA 一定大于φB
B．EA 一定大于 EB， φA不一定大于φB
2．电势能 (1)定义：电荷在电场中具有的势能，等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功． (2)矢标性：电势能是标量，但有正负之分，负值表明比零电势能还要低，正值表示比零电势能高．
3．重力做功与电场力做功的比较
重力做功
电场力做功
①重力做功与路径无关
①电场力做功与路径无关
②重力对物体做正功，物体的重力势能 ②电场力对电荷做正功，电荷的电势能
图 25
6．(单选)(2010 年全国卷Ⅰ)关于静电场，下列结论普遍成立的是(C )
A．电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低 B．电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关 C．在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向 D．将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零
矢标
标量，但有正负，
标量，但有正负，正
正电荷的受
负只反映 A、B 两点
性
正负只表示高低
负只表示大小
力方向
电势的高低
电场强度
电势
电势差
电势能
由电场本身决定，
场强由电场
由电场本身两点间
与试探电荷无关，
由电荷量和该点电
因决本身决定，与
的差异决定，与试探
其大小与零势点

高中物理第2章电势能与电势差第1节电场力做功与电势能电场力做功与电势能变化的关系素材鲁科版选修31

电场力做功跟电势能变化关系WAB>0,△Ep<0,电场力做正功，电势能减小~转化成其他形式的能；WAB<0,△Ep>0,电场力做负功，电势能增加~其它形式的能转化成电势能。

顺着电场线，A→B移动，若为正电荷,则WAB>0,则UAB=ΦA-ΦB>0,则Φ↓，则正Ep↓；若为负电荷，则WAB<0,则UAB=ΦA-ΦB>0,则Φ↓，则负Ep↑。

逆着电场线，B→A移动，若为正电荷，则WAB<0,则UAB=ΦA-ΦB<0,则Φ↑，则正Ep↑；若为负电荷，则WAB>0,则UAB=ΦA-ΦB<0,则Φ↑，则负Ep↓静电力做的功等于电势能的减少量Wab=Epa-Epb电势能公式与电场，处于电场中的电荷及电势能零点的选择有关，对于点电荷（电量为q）产生的静电场，其电势能与电荷q所处空间位置到点电荷所在位置的距离r有如下关系：We＝kQq/r。

其中k为常数。

这里注意没有负号，和引力势不同，这是因为引力方向是指向对方的。

而当Q，q都是正号时，电场力（库仑力）是相互排斥的。

电势能大小的判断方法: 1.场源电荷判断法___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.电场线法___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3.做功判断法___无论正负电荷,电场力做正功,电荷的电势能就一定减小,电场力做负功,电荷的电势能就一定增加零势能处可任意选择,但在理论研究中，常取无限远处的电势能为0.取无穷远为电势零：①正电荷产生的电场中Φ>0,远离场源电荷Φ↓：移动正检验电荷W>0,Ep↓；移动负检验电荷W<0,Ep↑。

②负电荷产生的电场中Φ<0,远离场源电荷Φ↑：移动正检验电荷W<0,Ep↑；移动负检验电荷W<0,Ep↓。

附：1. 只在电场力作用下：（1）电场力做正功，电势能减少，动能增加，电能其它形式能（动能）（2）电场力做负功，电势能增加，动能减少，其它形式能（动能）电能2. 不只受电场力作用：（1）电场力做正功，电势能减少，动能如何变化不确定。

静电场中的功和能的理解应用(电势、电势能、电势差、电场强度、电场力做功等的关系)原卷版—高考物理一轮

静电场中的功和能的理解应用（电势、电势能、电势差、电场强度、电场力做功等的关系）建议用时：45分钟静电场中的功和能的理解应用A．高压电场中A、B两点电势相等B．高压电场中A点电场强度大于A．该电场的电场强度大小为C．电子自D点移动到B点电势能增加3．（2024·安徽淮北·二模）在光滑绝缘水平面上，相隔荷，a、o、b是A、B连线上的三点，A．试探电荷带负电B．a点的电势C．o点的场强大小为24mvqLD．b点的场强大小为A．该电场可能为匀强电场A．电场力做正功，物块的电势能减小B．电场力不做功，物块机械能守恒C．摩擦力不断增大，物块会在D．物块刚好在6．（2024·在同一中心轴线上，A．沿中心轴线从O点到O¢点，电势逐渐降低C．O点与O¢点的电场强度相同A．三个等势面中，B．粒子在P点比在C．粒子在P点比在D．粒子在M点比在A．a、b、c三个小球带等量同种电荷B．O点处电场强度为零C．a、b、c所在圆周上各点电势都相等D．a、d两小球的电荷量之比为A ．C 、D 两点电势相等B ．把电子由A 沿直线移到B 的过程中，电子的电势能保持不变C ．把质子由A 沿直线移到B 的过程中，质子所受电场力先增加后减小D ．将一电子（不计重力）从A 点由静止释放，电子可以沿直线在10．（2024·山东济宁·模拟预测）如图所示，正六棱柱上下底面的中心为异号的点电荷，下列说法正确的是（）A ．F ¢点与C ¢点的电场强度相同B ．A ¢点与F ¢点的电势差小于C ．将试探电荷q +由F 点沿直线移动到D ．将试探电荷q +由O 点沿直线运动到11．（2024·河北·模拟预测）如图所示，在匀强电场中有一正四面体，点，四面体的棱长 1.0m,L R =、A．G带正电荷，则F带正电荷B．G带正电荷，则E带负电荷C．关闭C、D的阀门，仅D．此过程中水的重力势能部分转化为系统的电势能13．（2024·江西上饶·模拟预测）如图所示，同一水平线上的A．小球带正电A．电场强度的方向从B．B、C两点的电势差为C．匀强电场的电场强度大小为A．四点电势大小关系为φa>φbB．b、d两点间连线为等势线，且两点电场强度大小相等C．电子从a到b电场力做负功，电势能增大。

电势差,电势,电场力做功与电势能改变的关系

电势差、电势、电场力做功与电势能改变的关系学习重点：1、电势、电势差的概念2、等势面的特点知识要点：(一)电势差1、电场力做功的特点：在电场中将电荷q从A点移动到B点，电场力做功与路径无关，只与A、B两点的位置有关。

2、电势差的定义：无论沿什么路径将电荷q从A点移动到B点，W AB／q都相同，即W AB／q只跟电场中A、B两点的位置有关，我们把这一比值叫电势差。

3、公式：(1)U AB→A、B两点间的电势差(2)W AB→把电荷q从A点移动到B电场力所做的功(3)单位：伏特(1V＝1J／C)(4)电势差是标量4、电场力做功和电势差之间的关系(1)在电场中两点间移动电荷所做功的大小和电荷所带电荷量及两点间电势差有关；(2)不论是恒力还是变力，电场力所做的功都可以使用W＝qU进行计算；(3)电势差在数值上等于单位正电荷从A点移动到B点时电场力所做的功；(4)电场中两点间的电势差可以是正值，也可以是负值；(5)有时只关心两点间电势差的大小，不区分U AB和U BA，这时电势差取正值，都写成U，电势差也叫电压。

5、运用或W AB＝qU AB求解问题时，连同正负号一起代入。

(二)电势1、零电势点：在电场中选定某点为电势的参考点，该点即为零电势点。

2、电势：电场中某点的电势，等于将单位正电荷(+1C)从该点移动到零电势点时电场力所做的功，通常用φ表示。

3、单位：伏特(V)4、电势差与两点间电势的关系：U AB=φA-φB5、电场中某点的电势与零电势点的选择有关；6、电场中两点间的电势差和零电势点的选择无关；7、沿电场线方向移动单位正电荷时，电场力做正功，即W AB＞0，则，所以U AB=φA-φB＞0，即φA＞φB。

即：沿电场线方向，电势越来越低。

8、通常选取无穷远或大地为零电势点，即φ∞＝0或φ地＝0。

(三)电势能1、电荷在电场中具有电势能。

2、电场力对电荷做正功，电势能减少；电场力对电荷做负功，电势能增加。

2013届高三物理一轮复习 6.2电势 电势差 电势能与电场力做功的关系精品练习 新人教版

2013届高考一轮物理复习课件(人教版)：第六章第3节 电势能 电势 电势差