高考物理大一輪復(fù)習(xí)第7單元靜電場第20講電場的能的性質(zhì)課件.ppt

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,教材知識梳理│考點(diǎn)互動(dòng)探究│教師備用習(xí)題,一、電勢能和電勢、等勢面1．電勢能:電荷在電場中某點(diǎn)具有的勢能,等于將電荷從該點(diǎn)移到位置時(shí)電場力所做的功.2．電場力做功與電勢能變化的關(guān)系:電場力做的功等于,即WAB=EpA-EpB=-ΔEp.3．電勢:電荷在電場中某點(diǎn)具有的與它的的比值,即:φ=.,零電勢,電勢能的減少量,電勢能,電荷量,4．等勢面(1)定義:電場中相同的各點(diǎn)構(gòu)成的面.(2)特點(diǎn):①等勢面一定與垂直,即跟場強(qiáng)的方向垂直.②在同一等勢面上移動(dòng)電荷時(shí)電場力做功.③電場線總是從電勢高的等勢面指向的等勢面.④在空間中兩等勢面相交.⑤等差等勢面越密的地方電場強(qiáng)度,越疏的地方電場強(qiáng)度.,電勢,電場線,不,電勢低,不,越大,越小,二、電勢差勻強(qiáng)電場中電勢差與場強(qiáng)的關(guān)系1．電勢差(1)定義:電荷在電場中由一點(diǎn)A移到另一點(diǎn)B時(shí),與移動(dòng)的電荷的比值.(2)定義式:UAB=;電勢差與電勢的關(guān)系:UAB=,UAB=-UBA.2．勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系(1)電勢差與場強(qiáng)的關(guān)系式:UAB=,其中d為電場中兩點(diǎn)間沿的距離.(2)在勻強(qiáng)電場中,場強(qiáng)在數(shù)值上等于沿方向每單位距離上降低的電勢.,電場力做的功,電荷量,φA-φB,Ed,場強(qiáng)方向,場強(qiáng),三、靜電平衡導(dǎo)體靜電平衡兩大特點(diǎn):①導(dǎo)體內(nèi)部的場強(qiáng);②導(dǎo)體是一個(gè)等勢體,導(dǎo)體表面電勢.,處處為零,處處相等,√,,,,,√,,√,,,考點(diǎn)一描述電場的能的性質(zhì)的物理量,1．電勢高低常用的兩種判斷方法(1)沿電場線方向電勢逐漸降低.(2)若UAB>0,則φA>φB;若UAB<0,則φA<φB.2．電勢能增、減的判斷方法(1)做功判斷法:電場力做正功,電勢能減小;電場力做負(fù)功,電勢能增大.(2)公式法:Ep=qφ,將q、φ的大小、正負(fù)號一起代入公式,Ep越大,電勢能越大.(3)能量守恒法:在電場中,當(dāng)只有電場力做功時(shí),電荷的動(dòng)能和電勢能相互轉(zhuǎn)化,動(dòng)能增大,則電勢能減小,反之,動(dòng)能減小,則電勢能增大.(4)電荷電勢法:正電荷在電勢高的地方電勢能大,負(fù)電荷在電勢低的地方電勢能大.,,,,,,■特別提醒,,考點(diǎn)二電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系,,,,■規(guī)律總結(jié),,知道幾個(gè)點(diǎn)的電勢確定電場線的方法:將電勢最高的點(diǎn)和電勢最低的點(diǎn)相連,根據(jù)在勻強(qiáng)電場中經(jīng)過相等的距離電勢差相等,確定連線上與第三個(gè)點(diǎn)的電勢相等的點(diǎn),電勢相等的兩點(diǎn)連線為等勢線,根據(jù)電場線與等勢線垂直即可畫出電場線.,,,考點(diǎn)三電場線、等勢面和帶電粒子軌跡問題,1．帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)軌跡問題的分析方法(1)從軌跡的彎曲方向判斷受力方向(軌跡向合外力方向彎曲),從而分析電場方向或電荷的正負(fù).(2)結(jié)合軌跡、速度方向與靜電力的方向,確定靜電力做功的正負(fù),從而確定電勢能、電勢和電勢差的變化等.(3)根據(jù)動(dòng)能定理或能量守恒定律判斷動(dòng)能的變化情況.,2．求電場力做功的四種方法(1)定義式:WAB=Flcosα=qElcosα(適用于勻強(qiáng)電場).(2)電勢的變化:WAB=qUAB=q(φA-φB).(3)動(dòng)能定理:W電+W其他=ΔEk.(4)電勢能的變化:WAB=-ΔEp=EpA-EpB.3．電場中的功能關(guān)系(1)若只有電場力做功,則電勢能與動(dòng)能之和保持不變.(2)若只有電場力和重力做功,則電勢能、重力勢能、動(dòng)能之和保持不變.(3)除重力、彈力外,其他各力對物體做的功等于物體機(jī)械能的增量.(4)所有外力對物體所做的總功等于物體動(dòng)能的變化.,,,,■方法技巧,,在解決電場中的能量問題時(shí)常用到的基本規(guī)律有動(dòng)能定理、能量守恒定律,有時(shí)也會用到功能關(guān)系.(1)應(yīng)用動(dòng)能定理解決問題需研究合外力做的功(或總功).(2)應(yīng)用能量守恒定律解決問題需注意電勢能和其他形式能之間的轉(zhuǎn)化.(3)應(yīng)用功能關(guān)系解決該類問題需明確電場力做功與電勢能變化之間的對應(yīng)關(guān)系.,,,考點(diǎn)四電場中的圖像問題,(1)E-x圖像反映了電場強(qiáng)度隨位移變化的規(guī)律.(2)E-x圖線與x軸圍成的“面積”表示電勢差,“面積”大小表示電勢差大小,兩點(diǎn)的電勢高低根據(jù)電場方向判定.,考向一E-x圖像,,(1)電場強(qiáng)度的大小等于φ-x圖線的斜率大小,在電場強(qiáng)度為零處,φ-x圖線切線的斜率為零.(2)由φ-x圖像可以直接判斷各點(diǎn)電勢的大小,并可根據(jù)電勢大小關(guān)系確定電場強(qiáng)度的方向.(3)在φ-x圖像中分析電荷移動(dòng)時(shí)電勢能的變化,可用WAB=qUAB,進(jìn)而分析WAB的正負(fù),然后做出判斷.,考向二φ-x圖像,,,電場力做功量度電勢能的變化,而電場力做功就是力對位移的積累,由Ep-Ep0=Fx,得Ep=Ep0+Fx,故Ep-x圖像的斜率表示電場力,縱截距表示初勢能;合力做功量度了動(dòng)能的變化,如果帶電粒子只受電場力的作用,則合力做的功就是電場力做的功,由Ek-Ek0=Fx,得Ek=Ek0+Fx,故Ek-x圖像的斜率表示電場力,縱截距表示初動(dòng)能.然后根據(jù)兩圖像斜率的變化可判斷出電場力的變化,進(jìn)而判斷出電場強(qiáng)度大小的變化.,考向三Ep-x圖像,,根據(jù)v-t圖像的速度變化、斜率變化(即加速度大小的變化),可確定電荷所受電場力的方向與電場力的大小變化情況,進(jìn)而確定電場的方向、電勢的高低及電勢能的變化.,考向四電場分布結(jié)合v-t圖像,,,,,