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

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,教材知識(shí)梳理│考點(diǎn)互動(dòng)探究│教師備用習(xí)題,一、電勢(shì)能和電勢(shì)、等勢(shì)面 1．電勢(shì)能:電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)具有的勢(shì)能,等于將電荷從該點(diǎn)移到 位置時(shí)電場(chǎng)力所做的功. 2．電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系:電場(chǎng)力做的功等于 ,即WAB=EpA-EpB=-ΔEp. 3．電勢(shì):電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)具有的 與它的 的比值,即:φ= .,零電勢(shì),電勢(shì)能的減少量,電勢(shì)能,電荷量,4．等勢(shì)面 (1)定義:電場(chǎng)中 相同的各點(diǎn)構(gòu)成的面. (2)特點(diǎn): ①等勢(shì)面一定與 垂直,即跟場(chǎng)強(qiáng)的方向垂直. ②在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí)電場(chǎng)力 做功. ③電場(chǎng)線總是從電勢(shì)高的等勢(shì)面指向 的等勢(shì)面. ④在空間中兩等勢(shì)面 相交. ⑤等差等勢(shì)面越密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度 ,越疏的地方電場(chǎng)強(qiáng)度 .,電勢(shì),電場(chǎng)線,不,電勢(shì)低,不,越大,越小,二、電勢(shì)差 勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系 1．電勢(shì)差 (1)定義:電荷在電場(chǎng)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(shì)差與電勢(shì)的關(guān)系:UAB= ,UAB=-UBA. 2．勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 (1)電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系式:UAB= ,其中d為電場(chǎng)中兩點(diǎn)間沿 的距離. (2)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,場(chǎng)強(qiáng)在數(shù)值上等于沿 方向每單位距離上降低的電勢(shì).,電場(chǎng)力做的功,電荷量,φA-φB,Ed,場(chǎng)強(qiáng)方向,場(chǎng)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(chǎng)強(qiáng) ;②導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體,導(dǎo)體表面電勢(shì) .,處處為零,處處相等,√,×,×,×,×,√,×,√,×,×,考點(diǎn)一 描述電場(chǎng)的能的性質(zhì)的物理量,1．電勢(shì)高低常用的兩種判斷方法 (1)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低. (2)若UAB0,則φAφB;若UAB0,則φAφB. 2．電勢(shì)能增、減的判斷方法 (1)做功判斷法:電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小;電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增大. (2)公式法:Ep=qφ,將q、φ的大小、正負(fù)號(hào)一起代入公式,Ep越大,電勢(shì)能越大. (3)能量守恒法:在電場(chǎng)中,當(dāng)只有電場(chǎng)力做功時(shí),電荷的動(dòng)能和電勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,動(dòng)能增大,則電勢(shì)能減小,反之,動(dòng)能減小,則電勢(shì)能增大. (4)電荷電勢(shì)法:正電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大,負(fù)電荷在電勢(shì)低的地方電勢(shì)能大.,,,,,,■ 特別提醒,,考點(diǎn)二 電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系,,,,■ 規(guī)律總結(jié),,知道幾個(gè)點(diǎn)的電勢(shì)確定電場(chǎng)線的方法:將電勢(shì)最高的點(diǎn)和電勢(shì)最低的點(diǎn)相連,根據(jù)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中經(jīng)過(guò)相等的距離電勢(shì)差相等,確定連線上與第三個(gè)點(diǎn)的電勢(shì)相等的點(diǎn),電勢(shì)相等的兩點(diǎn)連線為等勢(shì)線,根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直即可畫(huà)出電場(chǎng)線.,,,考點(diǎn)三 電場(chǎng)線、等勢(shì)面和帶電粒子軌跡問(wèn)題,1．帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡問(wèn)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(chǎng)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(shì)能、電勢(shì)和電勢(shì)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(chǎng)力做功的四種方法 (1)定義式:WAB=Flcos α=qElcos α(適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)). (2)電勢(shì)的變化:WAB=qUAB=q(φA-φB). (3)動(dòng)能定理:W電+W其他=ΔEk. (4)電勢(shì)能的變化:WAB=-ΔEp=EpA-EpB. 3．電場(chǎng)中的功能關(guān)系 (1)若只有電場(chǎng)力做功,則電勢(shì)能與動(dòng)能之和保持不變. (2)若只有電場(chǎng)力和重力做功,則電勢(shì)能、重力勢(shì)能、動(dòng)能之和保持不變. (3)除重力、彈力外,其他各力對(duì)物體做的功等于物體機(jī)械能的增量. (4)所有外力對(duì)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(chǎng)中的能量問(wèn)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(huì)用到功能關(guān)系. (1)應(yīng)用動(dòng)能定理解決問(wèn)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(wèn)題需注意電勢(shì)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(lèi)問(wèn)題需明確電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系.,,,考點(diǎn)四 電場(chǎng)中的圖像問(wèn)題,(1)E-x圖像反映了電場(chǎng)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(shì)差,“面積”大小表示電勢(shì)差大小,兩點(diǎn)的電勢(shì)高低根據(jù)電場(chǎng)方向判定.,考向一 E-x圖像,,(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于φ-x圖線的斜率大小,在電場(chǎng)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(shì)的大小,并可根據(jù)電勢(shì)大小關(guān)系確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向. (3)在φ-x圖像中分析電荷移動(dòng)時(shí)電勢(shì)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(chǎng)力做功量度電勢(shì)能的變化,而電場(chǎng)力做功就是力對(duì)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(chǎng)力,縱截距表示初勢(shì)能;合力做功量度了動(dòng)能的變化,如果帶電粒子只受電場(chǎng)力的作用,則合力做的功就是電場(chǎng)力做的功,由Ek-Ek0=Fx,得Ek=Ek0+Fx,故Ek-x圖像的斜率表示電場(chǎng)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(chǎng)力的變化,進(jìn)而判斷出電場(chǎng)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(chǎng)力的方向與電場(chǎng)力的大小變化情況,進(jìn)而確定電場(chǎng)的方向、電勢(shì)的高低及電勢(shì)能的變化.,考向四 電場(chǎng)分布結(jié)合v-t圖像,,,,,,,,