人教版高考物理一轮复习第7章静电场第2讲电场能的性质课件
展开【知识再现】一、电场力做功 电势能1.电场力做功(1)特点:电场力做功与_____无关,只与___________有关。(2)计算:①W=____,适用于_____电场。②WAB=_____,适用于任何电场。
2.电势能(1)定义:电荷在_____中具有的势能。数值上等于将电荷从该点移到_______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_______________,即WAB=EpA-EpB=-ΔEp。(3)电势能的相对性:电势能是相对的,电势零点选取不同,电势能的值_____。通常选取_______处或_________电势能为零。
二、电势 等势面1.电势(1)定义:电荷在电场中某一点的_______与它的_______的比值。(2)定义式:φ=______。(3)矢标性:电势是_____,有正、负之分,其正(负)表示该点电势比_________高(低)。(4)相对性:电势具有_______,同一点的电势因选取_________的不同而不同。
2.等势面(1)定义:电场中_________的各点构成的面。(2)四个特点①等势面一定与_______垂直。②在___________上移动电荷时电场力不做功。③电场线方向总是从_______的等势面指向_______的等势面。④等差等势面越密的地方电场强度_____,反之_____。
三、电势差 匀强电场中电势差与电场强度的关系1.定义:电荷在电场中,由一点A移到另一点B时,___________与移动电荷的_______的比值。2.定义式:UAB=_____。3.电势差与电势的关系:UAB=________,UAB=-UBA。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_____方向的距离的乘积。即U=Ed,也可以写作E= 。
四、处于静电平衡状态的导体的特点(1)导体内部的场强_________;(2)导体是一个等势体,导体表面是等势面;(3)导体表面处的场强方向与导体表面_____;(4)导体内部没有净电荷,净电荷只分布在导体的外表面上;(5)在导体外表面越尖锐的位置,净电荷的密度(单位面积上的电荷量)越大,凹陷的位置几乎没有净电荷。
【情境转换】实线表示某电场的电场线(方向未标出),虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹,M点和N点是轨迹上的两点,如何判断粒子在M和N两点电势能的大小。
提示:由运动的轨迹可以看出,假如粒子从N点运动到M点,所受电场力的方向指向轨迹的凹侧,所以电场力做正功,根据电场力做功与电势能的关系可以知道,粒子在N点的电势能大于在M点的电势能。
【小题快练】1.判一判(1)电场力做功与重力做功相似,均与路径无关。( )(2)电势等于零的物体一定不带电。( )(3)电场强度为零的点,电势一定为零。( )(4)电场中,场强方向是指电势降落最快的方向。( )(5)沿电场线方向电场强度越来越小,电势逐渐降低。( )(6)等差等势线越密的地方,电场线越密,电场强度越大。( )
答案:(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)√
2.练一练(1)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】选B。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,选项A错误;电场线一定与等势面垂直,选项B正确;同一等势面上的电势相同,但电场强度不一定相同,选项C错误;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,电场力做负功,故选项D错误。
(2)如图所示,两个不带电的导体A和B,用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。把一带正电荷的物体C置于A附近,贴在A、B下部的金属箔都张开( )A.此时A带正电,B带负电B.此时A电势低,B电势高C.移去C,贴在A、B下部的金属箔都闭合D.先把A和B分开,然后移去C,贴在A、B下部的金属箔都闭合
【解析】选C。由静电感应可知,A左端带负电,B右端带正电,此时AB为等势体,电势相等,选项A、B错误;若移去C,则两端的感应电荷消失,则贴在A、B下部的金属箔都闭合,选项C正确;先把A和B分开,然后移去C,则A、B带的电荷仍然存在,故贴在A、B下部的金属箔仍张开,选项D错误。
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