2022年高中物理二輪總復(fù)習(xí) 電場(chǎng)能的性質(zhì)教案

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1、2022年高中物理二輪總復(fù)習(xí) 電場(chǎng)能的性質(zhì)教案 xx年命題特點(diǎn) 1.命題頻率非常高，設(shè)計(jì)選擇填空題多一些. 2.單獨(dú)命題主要考查基本概念規(guī)律的掌握情況. 3.小綜合題對(duì)學(xué)生全面正確綜合運(yùn)用知識(shí)能力要求較高特別是電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化對(duì)應(yīng)關(guān)系 預(yù)計(jì)：xx年高考涉及電勢(shì)、電勢(shì)能概念的理解綜合考查是肯定的 應(yīng)試高分瓶頸 這部分內(nèi)容概念多且抽象，所以必須特別注意搞清楚相關(guān)概念的區(qū)別和聯(lián)系，理解它們的物理意義.尤其對(duì)電勢(shì)，電勢(shì)能的理解特別重要. 命題點(diǎn)1 電勢(shì)、電勢(shì)差、電勢(shì)能 命題點(diǎn)2 電場(chǎng)力的功 命題點(diǎn)3 等勢(shì)面和帶電粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡問題 命題點(diǎn)1 電勢(shì)、電勢(shì)差、電勢(shì)

2、能 本類考題解答錦囊 解答“電勢(shì)、電勢(shì)差、電勢(shì)能”一類試題，應(yīng)了解以下內(nèi)容： 理解電勢(shì)、電勢(shì)差、電勢(shì)能的概念．明確電勢(shì)與電勢(shì)能的關(guān)系，電勢(shì)和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系．電勢(shì)是描述電場(chǎng)能的性質(zhì)的一個(gè)物理量．沿著電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低電勢(shì)能是電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)時(shí)所具有的．幾個(gè)概念之間沒有必然的聯(lián)系，但又有某種特殊的關(guān)系，把握住了，也就抓住了解決問題的關(guān)鍵． Ⅰ 高考最新熱門題 1 (典型例題)如圖17—1—1所示，兩個(gè)等量正的點(diǎn)電荷Q、P，連線中點(diǎn)為O，在中垂線上有兩點(diǎn)，A、B，OA

3、于EB，A一定大于B B．EA不一定大于EB，A一定大于B C．EA一定大于EB,, A不一定大于B D．EA不一定大于EB，A不一定大于B 命題目的與解題技巧：考查對(duì)等量正電荷的電場(chǎng)的認(rèn)識(shí)E的矢量合成及電勢(shì)能的理解可以設(shè)一正檢驗(yàn)電荷加以驗(yàn)證分析． [解析] 在兩個(gè)點(diǎn)電荷P、Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中，任一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于每個(gè)電荷在該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的矢量和，電勢(shì)等于每個(gè)電荷在該點(diǎn)勢(shì)的代數(shù)和，在兩個(gè)等量同號(hào)點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)，兩個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度等值而反向，矢量和為零．在中垂線上無窮無處兩個(gè)電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)均為零，矢量和也為零，在連線中點(diǎn)到無窮遠(yuǎn)，因而必然有極大值，題中只給出OA

4、置，若是達(dá)到極大值之前，可斷定EAEB,若A、B分居極大值前后，情況要具體討論，據(jù)本題情況不能判定EA與EB之大小關(guān)系．在中垂線上，電場(chǎng)強(qiáng)度方向?yàn)樽赃B線中點(diǎn)O指向無窮遠(yuǎn)，設(shè)將一正檢驗(yàn)電荷自O(shè)點(diǎn)沿中垂線向遠(yuǎn)處運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力總做正功，電荷電勢(shì)能減小，相應(yīng)地，各點(diǎn)電勢(shì)降低，可斷定A >B [答案] D 2 (典型例題)一負(fù)電荷僅受電場(chǎng)力的作用，從電場(chǎng)中的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，在此過程中該電荷做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度EA、EB及該電荷在A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)能εA、εB之間的關(guān)系為 A．EA=EB B．E

5、AεB 答案： AD 指導(dǎo)：負(fù)電荷在電場(chǎng)中，因只受電場(chǎng)力作用而做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，可知電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，則A項(xiàng)正確，負(fù)電荷逐漸加速，電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能增大，電勢(shì)能減小故D項(xiàng)正確． 3 (典型例題)某靜電場(chǎng)沿z方向的電勢(shì)分布如圖17—1—2所示，則 A.在O--x，之間不存在沿x方向的電場(chǎng) B．在O--x，之間存在著沿x方向的勻強(qiáng)電場(chǎng) C.在x1--x2之間存在著沿z方向的勻強(qiáng)電場(chǎng) D．在x1--x2之間存在著沿z方向的非勻強(qiáng)電場(chǎng) 答案： AC 指導(dǎo)：E=來討論，其中ΔU是電勢(shì)差，Δd沿x方向上的距離．本題所用的基本

6、的思維方法是排除法，驗(yàn)證法．顯然，由公式E=可知，若沿x方向存在著AC電場(chǎng)，則沿x方向的電勢(shì)分布情況如題目所給的圖．若在x1～x2之間存在著沿x方向的非勻強(qiáng)電場(chǎng)，則題目所給的圖在x1和x2間的圖線不會(huì)是直線，即不會(huì)是一個(gè)常數(shù)． Ⅱ 題點(diǎn)經(jīng)典類型題 1 (典型例題)如右圖17—1—3所示，a、b、c是一條電場(chǎng)線上的三個(gè)點(diǎn)，電場(chǎng)線的方向由a到c，a、b間距離等于b、c間距離，用a、b、c和E0、Eb、Ec分別表示a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)和電場(chǎng)強(qiáng)度，可以斷定 ． A．a(chǎn)>b>c B．Ea>Eb>Ec C. a-b=b-c D.Ea=Eb=E

7、c 命題目的與解題技巧：考查對(duì)各種情況電場(chǎng)線分布的認(rèn)識(shí)，沿電場(chǎng)成方向電勢(shì)逐漸降低． [解析] 電場(chǎng)線是一條直線的情況至少有圖17—1-4中四種情況，所以選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)．因沿電場(chǎng)方向電勢(shì)降低，所以a>b>c ,選項(xiàng)A對(duì)． [答案] A 2 m(典型例題)如圖17—1—5所示，ce直線為AB的中垂線，在A，B兩處分別放上帶電量相等的電荷．下列說法中正確的是 A.若A，B兩處放的分別是正負(fù)電荷，則各點(diǎn)的電勢(shì)φe=φd=φe B．若A，B兩處放的分別是正負(fù)電荷則各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)Ee

8、〈φe D．若A,B兩處放的都是正電荷，則各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)Ee〉Ed〉Ee 答案： A 指導(dǎo)：認(rèn)識(shí)等量電荷的電場(chǎng)線情況，治電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低正負(fù)兩點(diǎn)電荷連線的中垂面是個(gè)等勢(shì)面． 3 (典型例題)如圖17-1-6所示，實(shí)直線是某電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，虛線是該電場(chǎng)中的兩條等勢(shì)線，由圖可以得出兩正確結(jié)論是 A.M點(diǎn)的電勢(shì)一定高于N點(diǎn)的電勢(shì) B．M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定大于N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng) C.由M點(diǎn)向N點(diǎn)移動(dòng)電荷時(shí)，電勢(shì)能的改變量與零電勢(shì)的選取無關(guān) D．某電荷在M點(diǎn)或N點(diǎn)具有的電勢(shì)能與零電勢(shì)的選取無關(guān) 答案： BC 指導(dǎo)：等勢(shì)線曲率大的地方場(chǎng)強(qiáng)大．電勢(shì)能的大小取決于正負(fù)電荷，也

9、與零電勢(shì)的選取有關(guān) 4 (典型例題)在靜電場(chǎng)中，下列說法正確的是 A.電場(chǎng)強(qiáng)度為零的位置，電勢(shì)一定為零 B．電勢(shì)為零的位置電場(chǎng)強(qiáng)度一定為零 C．同一等勢(shì)面上的各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度一定相等 D．電場(chǎng)力對(duì)電荷做了功，則電荷的初末位置一定不在同一等勢(shì)面上 答案： D 指導(dǎo)：本題考查有關(guān)電勢(shì)和場(chǎng)強(qiáng)的知識(shí)，可通過對(duì)等量同種電荷及等量異種電荷連線中垂線上電場(chǎng)線分布來分析，在等量正點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，如果選無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，則該點(diǎn)電勢(shì)為正，因?yàn)閺倪@點(diǎn)沿中垂線向無窮遠(yuǎn)處移動(dòng)正電荷電場(chǎng)力做正功，由WAB=qUAB>0可知該點(diǎn)電勢(shì)為正，A錯(cuò)；用同樣的方法研究等量異種點(diǎn)電荷連

10、線的的中點(diǎn)及中垂線，可知中垂線是等勢(shì)線，如選無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，則中垂線電勢(shì)為零，所以B、C錯(cuò)；由WAB=qUAB≠0知 UAB≠0，A≠B，故D正確． 5 (典型例題)描繪電場(chǎng)等勢(shì)線的實(shí)驗(yàn)中，在乎整的木板上依次鋪放白紙、復(fù)寫紙和導(dǎo)電紙，在導(dǎo)電紙上平放兩個(gè)圓柱形電極A與B，分別與直流電源的正、負(fù)極接好，圖17-1-7所示，若以A、B連線為x軸，A、B連線的中垂線為y軸，將一個(gè)探針固定在y軸上的某一點(diǎn)，沿x軸移動(dòng)另一個(gè)探針，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動(dòng)，靈敏電流表的指針都不偏轉(zhuǎn)，若電源及連線都是完好的，可能故障是_____，將實(shí)驗(yàn)故障排除后，探針人BO間某處沿x軸向電極A移動(dòng)的過程中，電流瑚 指針偏轉(zhuǎn)的

11、情況是_________. 答案：導(dǎo)電紙有導(dǎo)電物質(zhì)的面向下了 偏轉(zhuǎn)角先減小，后反向增大 指導(dǎo)：因?yàn)殡娫春碗娫催B線都完好，而靈敏電流表指針始終不偏轉(zhuǎn)，只能是有導(dǎo)電物質(zhì)的面向下了，不能形成電流場(chǎng)(若電流完好)．由于電場(chǎng)方向從A向B，因而從BO間某處沿x軸向電極A移動(dòng)過程中兩探針間電勢(shì)差先減小后反向增大，故電流表指針偏角情況為偏轉(zhuǎn)角先減小，再反向增大． Ⅲ 新高考命題方向預(yù)測(cè) 1 如圖17-1-8所示是電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線．電子從a點(diǎn)由靜止釋放，在電場(chǎng)力作用下沿直線向b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，下列有關(guān)該電場(chǎng)情況判斷正確的是 A.該電場(chǎng)一定是勻強(qiáng)電場(chǎng) B．場(chǎng)強(qiáng)Ea一定小于E

12、b C.電子具有的電勢(shì)能εa一定大于εb D．電勢(shì)a一定低于b 答案： CD指導(dǎo)：因電子從。點(diǎn)靜止釋放后向b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，說明電子所受電場(chǎng)力指向b，電場(chǎng)強(qiáng)度方向指向a，沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向電勢(shì)降范，b>a，D正確，負(fù)電荷在電勢(shì)越高處電勢(shì)能越小，電子在。處電勢(shì)能大于在b處電勢(shì)能，C正確．此電場(chǎng)線可能是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，也可能是正、負(fù)點(diǎn)電荷形成電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，故無法判斷a、b兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小，A、B錯(cuò)誤． 2 如圖17-1-9在兩個(gè)等量同種點(diǎn)電荷的連線上，有與連線中點(diǎn)O等距的兩點(diǎn)A、B，則 A.a、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)矢量相同 B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相同

13、 C．a(chǎn)、O兩點(diǎn)間與b、O兩點(diǎn)間的電勢(shì)差相同 D.同一電荷放在a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)能相同 答案： BCD 指導(dǎo)：設(shè)兩個(gè)等量正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)的電場(chǎng)線和等勢(shì)面分別由圖中的虛終身和實(shí)線表示，a、b到O點(diǎn)距離相等．由兩個(gè)點(diǎn)電荷連線中垂線左右電場(chǎng)線分布的對(duì)稱性，a、b兩點(diǎn)附近電場(chǎng)線的疏密程序相同，兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等；但是由場(chǎng)強(qiáng)的疊加可知，a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向沿連線指向b，b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向沿連線指向a，兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向相反，因而a、b兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)矢量不相同，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤．由a、b兩點(diǎn)附近的電場(chǎng)線方向可知，由。點(diǎn)到O點(diǎn)和由b點(diǎn)到O點(diǎn)的電勢(shì)都要降低；再根據(jù)電場(chǎng)線分布的對(duì)稱性可知，由。點(diǎn)到O點(diǎn)和由b點(diǎn)到O點(diǎn)的電勢(shì)降低的數(shù)值

14、是相同的，即a、O兩點(diǎn)與b、O兩點(diǎn)間的電勢(shì)差相同，所以選項(xiàng)C正確．同樣方法也判知a點(diǎn)與b點(diǎn)電勢(shì)相同，選項(xiàng)B正確． a、b的電勢(shì)相同，同一電荷放在。、^兩點(diǎn)的電勢(shì)能也相同，所以選項(xiàng)D正確．． 3 A、B是某電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線上兩點(diǎn)， 一正電荷僅在電場(chǎng)力作用，下沿電場(chǎng)線從A點(diǎn)到B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中的速度圖像如 圖17-1-10所示，比較A、B兩點(diǎn)電勢(shì)的高低和場(chǎng)強(qiáng)E的大小，下列說法中正確的是 A. A>B,EA>EB B. A>B,EAEB D. A

15、線方向運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)應(yīng)越來越高．因其加速度逐漸減小由牛頓第二定律分析可知正電荷變電場(chǎng)力減小即電場(chǎng)強(qiáng)度應(yīng)試羽．． 4 在電場(chǎng)中等勢(shì)線的描繪的實(shí)驗(yàn)中，先在導(dǎo)電紙上畫出電極(a、b(模擬點(diǎn)電荷)的連線，在連線上選取間距大致 相等的5個(gè)點(diǎn)c、d、e、f、g，如圖17-1-11所示，■為靈敏電流表，甲、乙為兩探針，則實(shí)驗(yàn)中 A.探針甲不動(dòng)，移動(dòng)乙 B．探針乙不動(dòng)，移動(dòng)甲 C．電流表示數(shù)為零時(shí)說明電流表斷路 D．圖中虛線表示電場(chǎng)線 答案： A 指導(dǎo)：在做描述靜電場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)中，一個(gè)探針放在基準(zhǔn)點(diǎn)上不動(dòng)(甲探針)移動(dòng)另一探針(乙探針)，故正確選項(xiàng)A對(duì)，B錯(cuò)．對(duì)C項(xiàng)，電流計(jì)示數(shù)為零，說明等電勢(shì)，所以C選項(xiàng)錯(cuò)誤．對(duì)D選項(xiàng)，虛線為等勢(shì)線，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤．