电场能的性质PPT教学课件
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《电场能的性质》复习
基本概念
电势能: 电荷在电场中所具有的与电荷的位置 有关的势能
电势: 电荷在电场中所具有的电势能与电量 的比值
电势差: 电场中两点间电势的差值 等势面: 电场中电势相同的点构成的面
主要内容
1、电场力做功的特点： 电场力做功与 移动电荷的路径 无关，只取决于初、 末位置的 电势和差被移动电荷的 电量。 2、电场力功与电势能变化的关系： 电场力做正功，电势能 减少 ，电场力做负功，电势 能 增加 ，电场力做的功等于电势能 增量的负值 。
大小为E的匀强电场，某时刻物块对水平面的压力为零，则从
加上匀强电场到物块对水平面的压力为零的过程中，小球电势能
改变量的大小为（ A ）
m
A、Eq(M m)g B、Eq(M m)g
k
k
C、EqMg k
Eqmg D、 k
M
类型三：匀强电场中的电场强度与电势差的关系
例6．A、B、C是匀强电场中平行于电场线的某一平 面上的三个点，各的电势分别是ΦA=5V，ΦB=2V， ΦC=3V，H、F三等分AB，G为AC的中点，在下列图 中能正确表示该电场强度方向的是（BC）
例2．如图所示，实线为电场线，虚线为等势线， 且AB=BC，电场中的A、B、C三点的场强分别为 EA、EB、EC，电势分别为ΦA、ΦB、ΦC，AB、BC 间的电势差分别为UAB、UBC，则下列关系中正确的 有（ ）ABC A. ΦA ＞ΦB＞ΦC
B. EC＞EB＞EA
C. UAB＜UBC
D. UAB＝UBC
④若以大地 或无限远的电势为零电势点，正电荷形 成的电场中各点的电势为 正 的；负电荷形成的电 场中各点的电势为负 的。
类型一：由等势面、电场线判断电势、电场强度、电势差
例1．如下图所示，某区域电场线左右对称分布， M、N为对称上的两点。下列说法正确的是（AC） A．M点电势一定高于N点电势 B．M点场强一定大于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
C．带负电的粒子从A点沿路径 A→D→D′移到D′点，电 势能减少
D．带电粒子从A点分别沿对角线A→C′与沿路径 A→B→B′→C′移到C′点电场力做功相同
例4．一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图虑线
所示，电场方向竖直向下。若不计空气阻力，则此带电
油滴从a运动到b的过程中，能量的变化情况为（ C ） A．动能能减少
①滑块通过B的速度大小
C G
E AHFB
A
C G
E
AHFB B
C
G E
C G
E
A HFB C
A HFB D
例7．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°，如图所示。电场 方向与三角形所在平面平行，已知a、b、c三点的电 势分别为（2 3）V、（ 2 3 ）V和2V，则该三角形 的外接圆上最低、最高电势分别为多少伏（ B ）
B．电势能增加
b
C．动能和电势能之和减少
a
D．重力势能和电势能之和增加
E
例5．如图所示，竖直放置的劲度系数为k的轻质弹簧，上端与质
量为m的小球连接，下端与放在水平桌面上的质量为M的绝缘物
块相连，小球与弹簧绝缘，小球带正电，带电量为q，物块、弹
簧和小球组成的系统处于静止状态，现突然加上一个竖直向上，
主要应用的公式
1、电势能：EP= q
2、电势： E p
q
3、电势差：U AB
A
B
WAB q
在匀强电场中，A、B两点的电势差为：UAB= E dAB
d AB 为AB两点沿电场线方向的距离
4、电场力的功
普遍式：WAB=(A B ) q U AB q 适用于匀强电场：WAB= F d AB E q d AB 从能量角度求解：WAB= E p E pA E pB
由动能定理求解：W电 W非电 EK
5、在电场中，若只有重力和电场力做功，则物体 的 动能 、 重力势能 、 电势能 之和保持不变。
注意事项
①电场力的功、电势能、电势、电势差都是 标量 , 但都有 正负 之分。
②电势能、电势都具有 相对性 ，一般取 大地 为 零电势点或零电势能点。
③利用 E p q WAB ( A B ) q U AB q WAB E p EPA E pB 计算电场力的功、电势能、电势、电势差时，公式 中各物理量均将正负号一起代入。
类型二：电场中的功能关系
例3．如图所示的匀强电场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（ ）
BD
A．AD两点间电势差UAD与 A A′ 两点间电势差UAA′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
6、几种常见电场的等势面 点 电 荷 的 等 势 面
荷两 的个 等等 势量 面异
种 电
两个等量同种电荷的等势面
匀
强
电
场 的
E
等
势
面
7、等势面的特点
A．同一等势面上的任意两点间移动电荷电 场力 不做功 ； B．等势面一定跟电场线 垂直 ，即跟 电场强度的方向 垂直 ； C．电场线总是从电势较 高 的等势面指向 电势较 低 的等势面。 D．在空间任意两等势面 不相交 。 E．电场线越 密 的地方等势面越 密 ，电场 线越 疏 的地方等势面越 疏 。
3、电势差的影响因数： 电势差UAB与电场力做功WAB 及电荷 所带电量q 无 关。它是由电场 本身的性质 决定的，
与初、末位Baidu Nhomakorabea 有关，与零势点的选取 无 关。
4、电势差与场强的关系：
在匀强电场中，UAB= E d AB
5、电势的变化与电场线方向的关系： 在电场中，沿电场线的方向电势 越来越低 。
A、2 3 2 3
b
B、0 4
C、 2 4 33
2 4 3 3
D、0
23
a 30°
c
类型四：动能定理在电场中的运用
例8．如图所示，BC是半径为R的1/4圆弧形的光滑且绝缘的轨 道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接。整个轨 道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E，今有一质量为m、 带电量为+q的小滑块（可视为质点），从C点由静止释放，滑到 水平轨道上的A点时速度为零。若已知滑块与水平轨道间的动摩 擦因数为μ，求：
基本概念
电势能: 电荷在电场中所具有的与电荷的位置 有关的势能
电势: 电荷在电场中所具有的电势能与电量 的比值
电势差: 电场中两点间电势的差值 等势面: 电场中电势相同的点构成的面
主要内容
1、电场力做功的特点： 电场力做功与 移动电荷的路径 无关，只取决于初、 末位置的 电势和差被移动电荷的 电量。 2、电场力功与电势能变化的关系： 电场力做正功，电势能 减少 ，电场力做负功，电势 能 增加 ，电场力做的功等于电势能 增量的负值 。
大小为E的匀强电场，某时刻物块对水平面的压力为零，则从
加上匀强电场到物块对水平面的压力为零的过程中，小球电势能
改变量的大小为（ A ）
m
A、Eq(M m)g B、Eq(M m)g
k
k
C、EqMg k
Eqmg D、 k
M
类型三：匀强电场中的电场强度与电势差的关系
例6．A、B、C是匀强电场中平行于电场线的某一平 面上的三个点，各的电势分别是ΦA=5V，ΦB=2V， ΦC=3V，H、F三等分AB，G为AC的中点，在下列图 中能正确表示该电场强度方向的是（BC）
例2．如图所示，实线为电场线，虚线为等势线， 且AB=BC，电场中的A、B、C三点的场强分别为 EA、EB、EC，电势分别为ΦA、ΦB、ΦC，AB、BC 间的电势差分别为UAB、UBC，则下列关系中正确的 有（ ）ABC A. ΦA ＞ΦB＞ΦC
B. EC＞EB＞EA
C. UAB＜UBC
D. UAB＝UBC
④若以大地 或无限远的电势为零电势点，正电荷形 成的电场中各点的电势为 正 的；负电荷形成的电 场中各点的电势为负 的。
类型一：由等势面、电场线判断电势、电场强度、电势差
例1．如下图所示，某区域电场线左右对称分布， M、N为对称上的两点。下列说法正确的是（AC） A．M点电势一定高于N点电势 B．M点场强一定大于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
C．带负电的粒子从A点沿路径 A→D→D′移到D′点，电 势能减少
D．带电粒子从A点分别沿对角线A→C′与沿路径 A→B→B′→C′移到C′点电场力做功相同
例4．一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图虑线
所示，电场方向竖直向下。若不计空气阻力，则此带电
油滴从a运动到b的过程中，能量的变化情况为（ C ） A．动能能减少
①滑块通过B的速度大小
C G
E AHFB
A
C G
E
AHFB B
C
G E
C G
E
A HFB C
A HFB D
例7．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°，如图所示。电场 方向与三角形所在平面平行，已知a、b、c三点的电 势分别为（2 3）V、（ 2 3 ）V和2V，则该三角形 的外接圆上最低、最高电势分别为多少伏（ B ）
B．电势能增加
b
C．动能和电势能之和减少
a
D．重力势能和电势能之和增加
E
例5．如图所示，竖直放置的劲度系数为k的轻质弹簧，上端与质
量为m的小球连接，下端与放在水平桌面上的质量为M的绝缘物
块相连，小球与弹簧绝缘，小球带正电，带电量为q，物块、弹
簧和小球组成的系统处于静止状态，现突然加上一个竖直向上，
主要应用的公式
1、电势能：EP= q
2、电势： E p
q
3、电势差：U AB
A
B
WAB q
在匀强电场中，A、B两点的电势差为：UAB= E dAB
d AB 为AB两点沿电场线方向的距离
4、电场力的功
普遍式：WAB=(A B ) q U AB q 适用于匀强电场：WAB= F d AB E q d AB 从能量角度求解：WAB= E p E pA E pB
由动能定理求解：W电 W非电 EK
5、在电场中，若只有重力和电场力做功，则物体 的 动能 、 重力势能 、 电势能 之和保持不变。
注意事项
①电场力的功、电势能、电势、电势差都是 标量 , 但都有 正负 之分。
②电势能、电势都具有 相对性 ，一般取 大地 为 零电势点或零电势能点。
③利用 E p q WAB ( A B ) q U AB q WAB E p EPA E pB 计算电场力的功、电势能、电势、电势差时，公式 中各物理量均将正负号一起代入。
类型二：电场中的功能关系
例3．如图所示的匀强电场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（ ）
BD
A．AD两点间电势差UAD与 A A′ 两点间电势差UAA′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
6、几种常见电场的等势面 点 电 荷 的 等 势 面
荷两 的个 等等 势量 面异
种 电
两个等量同种电荷的等势面
匀
强
电
场 的
E
等
势
面
7、等势面的特点
A．同一等势面上的任意两点间移动电荷电 场力 不做功 ； B．等势面一定跟电场线 垂直 ，即跟 电场强度的方向 垂直 ； C．电场线总是从电势较 高 的等势面指向 电势较 低 的等势面。 D．在空间任意两等势面 不相交 。 E．电场线越 密 的地方等势面越 密 ，电场 线越 疏 的地方等势面越 疏 。
3、电势差的影响因数： 电势差UAB与电场力做功WAB 及电荷 所带电量q 无 关。它是由电场 本身的性质 决定的，
与初、末位Baidu Nhomakorabea 有关，与零势点的选取 无 关。
4、电势差与场强的关系：
在匀强电场中，UAB= E d AB
5、电势的变化与电场线方向的关系： 在电场中，沿电场线的方向电势 越来越低 。
A、2 3 2 3
b
B、0 4
C、 2 4 33
2 4 3 3
D、0
23
a 30°
c
类型四：动能定理在电场中的运用
例8．如图所示，BC是半径为R的1/4圆弧形的光滑且绝缘的轨 道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接。整个轨 道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E，今有一质量为m、 带电量为+q的小滑块（可视为质点），从C点由静止释放，滑到 水平轨道上的A点时速度为零。若已知滑块与水平轨道间的动摩 擦因数为μ，求：