2018届高考物理一轮复习 专题 电场的能的性质导学案1.doc

电场的能的性质 知识梳理 知识点一、电势能、电势 1．电势能 (1)电场力做功的特点： 电场力做功与路径无关，只与初、末位置有关。 (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：电场力做的功等电势能的减少量，即WAB＝EpA－EpB＝－ΔEp。 2．电势 (1)定义：试探电荷在电场中某点具有的电势能Ep与它的电荷量q的比值。 (2)定义式：φ＝。 (3)矢标性：电势是标量，有正、负之分，其正(负)表示该点电势比零电势高(低)。 (4)相对性：电势具有相对性，同一点的电势因选取零电势点的不同而不同。 3．等势面 (1)定义：电场中电势相等的各点组成的面。 (2)四个特点 ①等势面一定与电场线垂直。 ②在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。 ③电场线方向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。 知识点二、电势差 1．定义：电荷在电场中，由一点A移到另一点B时，电场力做功与移动电荷的电荷量的比值。 2．定义式：UAB＝。 3．电势差与电势的关系：UAB＝φA－φB，UAB＝－UBA。 知识点三、匀强电场中电势差与电场强度的关系 1．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E＝。 2．公式U＝Ed的适用范围：匀强电场。 [思考判断] (1)电场力做功与重力做功相似，均与路径无关．(　　) (2)电场中电场强度为零的地方电势一定为零．(　　) (3)沿电场线方向电场强度越来越小，电势逐渐降低．(　　) (4)A、B两点间的电势差等于将正电荷从A移到B点时静电力所做的功．(　　) (5)A、B两点的电势差是恒定的，所以UAB＝UBA.(　　) (6)电势是矢量，既有大小也有方向．(　　) (7)等差等势线越密的地方，电场线越密，电场强度越大．(　　) (8)电场中电势降低的方向，就是电场强度的方向．(　　) 答案：(1)　(2)×　(3)×　(4)×　(5)× (6)×　(7)　(8)× 　电势能、电势、等势面 1．电场线与等势面的关系：电场线与等势面垂直，并从电势较高的 2．电场强度大小与电势无直接关系：零电势可人为选取，电场强度的大小由电场本身决定，故电场强度大的地方，电势不一定高。 3．电势能与电势的关系：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。 1．[电场强度和电势的理解] (多选)关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是(　　) A．电场强度的方向处处与等电势面垂直 B．电场强度为零的地方，电势也为零 C．随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低 D．任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向 解析　电场中场强为零的位置是绝对的，而电势为零的位置是人为选取的；再者场强的大小表征着电势随空间的变化率，而与B错误；由沿电场线方向电势降低，可知电势的升降取决于场强的方向而与场强的大小无关，故C错误。 答案　AD 2．[等势面的理解](2016·全国卷，15)关于静电场的等势面，下列说法正确的是(　　) A．两个电势不同的等势面可能相交 B．电场线与等势面处处相互垂直 C．同一等势面上各点电场强度一定相等 D．将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功 解析　若两个不同的等势面相交，则在交点处存在两个不同电势数值，与事实不符，A错；电场线一定与等势面垂直，B对；同一等势面上的电势相同，但电场强度不一定相同，C错；将一负电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做负功，故D错。 答案　B 3．[电场强度、电势和电势能的判断] (多选)如图1所示，两电荷量分别为Q(Q＞0)和－Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧，a点位于x轴上O点与点电荷Q之间，b点位于y轴O点上方。取无穷远处的电势为零。下列说法正确的是(　　) 图1 A．b点电势为零，电场强度也为零 B．正的试探电荷在a点的电势能大于零，所受电场力方向 C．将正的试探电荷从O点移到a点，必须克服电场力做功 D．将同一正的试探电荷先后从O、b两点移到a点，后者电势能的变化较大 解析　因为等量异种电荷在其连线的中垂线上的电场方向为平行于x轴指向负电荷，所以电场方向与中垂线方向垂直，故中垂线为等势线，因为中垂线延伸到无穷远处，所以中垂线的电势为零，故b点的电势为零，但是电场强度不为零，A错误；等量异种电荷连线上，电场方向由正电荷指向负电荷，方向平行于x轴向右，在中点O处电势为零，O点左侧电势为B正确；O点的电势低于a点的电势，电场力做负功，所以必须克服电场力做功，C正确；O点和b点的电势相等，所以先后从O、b点移