电场能的性质学案
电场的能的性质学案
（3）沿倾斜直线单位长度上电势降落相等。
4.由电场线（或等势面）和带电粒子的运动轨迹来判断电场力的方向，电场力做功及电势能的变化问题。
解决此类问题应注意以下几个要点：
（1）带电粒子的轨迹切线方向为该点处的速度方向。
（2）带电粒子所受合力（往往仅为电场力）应指向轨迹曲线的凹侧，再根据电场力与场强方向的关系（同向或反向），或电场力做负功还是正功等，进一步确定其他量。
C. EA一定大于EBφA不一定大于φB
D. EA不一定大于EBφA不一定大于φB
例题4：如图所示，O是一固定的点电荷，另一点电荷P从很远处以初速度vo射入点电荷O的电场在电场力作用下的运动轨迹是曲线MN，a、b、c是以O为圆心，Ra、Rb、Rc为半径画出的三个圆, Rc-Rb=Rb-Ra。1、2、3、4为轨迹MN与三个圆的一些交点。以|W12|表示点电荷P由1到2的过程中电场力做的功的大小，以|W34|表示点电荷P由3到4的过程中电场力做的功的大小，则
（2）用功能关系来计算W=-ΔE电时能
（3）用动能定理来计算W电+W非电=ΔEK
3、电势差与电场强度的关系
公式：பைடு நூலகம்
条件：①电场②d为的距离
【重难点阐释】：
1、电场力做功的计算：
⑴定义式：W=Fscosө=qEscosө（只使用于电场）；
⑵据WAB=qUAB计算；
⑶据电场力做功与电势能变化的关系W=-∆EP计算
【典型例题】：
例题1：如图，一绝缘细杆的两端各固定这一个小球，两小球带有等量异号的电荷，处于匀强电场中，电场方向如图中箭头所示，开始时，细杆与电场方向垂直，即图中Ⅰ位置，接着使细杆绕其中心轴转动90度，到达图中Ⅱ位置，最后使细杆移到图中Ⅲ位置，以W1表示细杆由位置到位置过程中电场力对两小球做的功，以W2表示细杆由位置到位置过程中电场力对两小球做的功，则有：
电场的能的性质导学案
高三物理电场的能的性质学习目标：1、强化理解电场强度、电场线、电势能、电势、电势差、等势面的概念及相互联系2、强化理解电场力做功特点，掌握电场力做功和电势能的变化的关系3、会用=-AB PA PB W E E 、ϕ=P E q、ϕ=P E q 、ϕϕ=-AB A B U 、=AB U Ed 等公式进行有关计算4、能从动力学观点、能量观点分析、解决与电场相关的有关问题 知识梳理 一、电势能1．定义：因电场对电荷有作用力而产生的由电荷 决定的能量叫电势能。
2．电势能具有 性，通常取 或 为电势能的零点。
3．电势能大小：电荷在电场中某点的电势能在数值上等于4．电场力做功是电势能变化的量度：电场力对电荷做正功，电荷的电势能 ；电荷克服电场力做功，电荷的电势能 ；电场力做功的多少和 的变化数值相等，这是判断电荷电势能如何变化的最有效方法。
二、电势1．电势：电场中某点的电势，等于单位正电荷由该点移动到参考点（零电势点）时电场力所做的功。
电势用字母φ表示。
①表达式： 单位： ，且有 V= J/C 。
②意义：电场中某一点的电势在数值 ③相对性：电势是相对的，只有选择 的位置才能确定电势的值，通常取 或 为零。
④标量：只有 ，没有 ，但有 、 之分，这里正负只表示比零电势高还是低。
⑤高低判断： 。
三、等势面：电场中电势相等的点构成的面。
①意义：等势面来表示电势的高低。
②试画出典型电场的等势面：ⅰ匀强电场；ⅱ点电荷电场；ⅲ等量的异种点电荷电场；ⅳ等量的同种点电荷电场。
③等势面的特点： ⅰ同一等势面上的任意两点间移动电荷电场力 ； ⅱ等势面一定跟电场线 ；ⅲ电场线总是从电势 的等势面指向电势 的等势面。
四、电势差1．电势差：电荷q 在电场中由一点A 移动到另一点B 时， 表达式：注意：电势差这个物理量与场中的 无关，它是一个只属于电场的量。
电势差也等于电场中两点 之差 ①BA AB A B BA B A AB U U U U -=⎭⎬⎫-=-=ϕϕϕϕ②电势差由电场的性质决定，与 点选择无关。
电场能的性质(学案)
大连市第五中学高一物理复习学案设计人：栾红霞审题人：王爽使用时间：第八章电场（学案）第二讲电场能的性质（学案）【学习目标】1. 理解电势、电势差、等势面的概念2.会计算电场力的功、会判断电势高低5.会用形等势面象地描绘各种电场课前预习案【我的构建】一、电势、电势差１、电势差（１），叫做Ａ、Ｂ两点间的电势差。
电场中Ａ、Ｂ两点间的电势差在数值上等于单位正电荷从Ａ点移动到Ｂ点过程中电场力所做的功。
即：。
（２）电势差是量，有正负，无方向。
Ａ、Ｂ间电势差ＵAB＝；Ｂ、Ａ间电势差ＵBA＝。
显然UAB＝－ＵBA。
电势差的值与零电势的选取关。
在匀强电场中，Ｕ＝Ｅｄ（Ｕ为电场中某两点间的电势差，ｄ为这两点在场强方向上的距离）。
２、电势（１）如果在电场中选取一个参考点（零电势点），那么电场中某点跟间的电势差，就叫做该点的电势。
电场中某点的电势在数值上等于单位正电荷由该点移动到参考点（零电势点）时，电场力所做的功。
（２）电势是量，有正负，无方向。
谈到电势时，（３）沿着电场线的方向电势越来越低，逆着电场线的方向，电势越来越高。
（４）电势的值与零电势的选取关，通常取离电场无穷远处电势为零；实际应用中常取大地电势为零。
（５）当存在几个“场源”时，某处合电场的电势等于各“场源”的电场在此处的电势的代数和。
二、电势能１、叫做电势能。
严格地讲，电势能属于电场和电荷组成的系统，习惯上称作电荷的电势能。
电势能是相对量，电势能的值与参考点的选取关。
电势为零的点，电势能为。
电势能是量，有正负，无方向。
三、电场力做功与电荷电势能的变化（一）、电场力做功的计算１、由公式Ｗ＝ＦＳcosθ计算２、由电场力做功与电势能改变关系计算，Ｗ＝－Δε，对任何电场都适用。
３、用ＷAB＝ｑＵAB来计算。
一般又有两种处理方法：（１）带正、负号运算：按照符号规则把所移动的电荷的电荷量ｑ和移动过程的始、终两点的电势差ＵAB的值代入公式ＷAB＝ｑＵAB进行教育处，根据计算所得W值的正、负来判断是电场力做功还是克服电场力做功。
电场能的性质教案
1.3 电场能的性质教学目标：知识与技能：1、掌握电势差的概念。
会应用电势差的概念求解静电力对电荷所做的功。
2、理解电势的概念，知道电势是描述电场的能的性质的物理量。
明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。
3、了解电势与电场线的关系，了解等势面的意义及与电场线的关系。
过程与方法：通过类比法教学，使学生理解电势差的概念；应用所学知识推导静电力做功与电势差的关系式，培养逻辑思维能力。
情感态度和价值观：体验推理探究的过程，提高分析问题、解决问题的能力。
进一步培养学生学习物理的兴趣。
教学重点：应用电势差的概念求解静电力对电荷所做的功。
理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。
教学难点：对基本概念的理解及应用，掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相关问题。
教学方法：讲练结合，总结归纳法，计算机辅助教学教学过程：引入：电势、电势差是高中物理中的重要概念，电场力做功与电势能变化的关系是高中物理学习中的一个难点，复习本节时重点应放在电场力做功的计算、电势的判断以及电势能的计算上，且注意将其与重力势能、重力做功与重力势能的关系进行类比，加深理解. 知识梳理一、电势能1.定义：电荷在静电场中由于相对位置而具有的能量，其大小等于把该电荷从该位置移到零势能参考面电场力所做的功，即E A=W A→0.2.决定因素：与电荷量q、零势能参考面的选取及其相对位置有关.3.与电场力做功的关系：电势能的改变只由电场力做功决定，有ΔE AB=E B-E A=-W AB(1)场源电荷判断法——离场源正电荷越近，试探正电荷的电势能越大，试探负电荷的电势能越小.(2)电场线法——正电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小；逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大.(3)做功判断法——无论正负电荷，电场力做正功，电荷的电势能就一定减小；电场力做负功，电荷的电势能就一定增大.二、电势1.定义：电场中某点的电势，等于单位正电荷从该点移到零电势参考面电场力所做的功， .（这里的q 根据电性带正负号） 2.单位：伏特（V ），1 V=1 J/C.3.决定因素：与该点在电场中的位置以及零势面的选取有关，与检验电荷无关.若空间某处的电场由几个电荷共同产生，则该点电势等于各电荷单独存在时该点电势的代数和.4.关于零电势面：由电势的定义知它与零电势能参考面重合，和其他零势面一样可以根据问题最简化的原则来选取.在实际应用中我们常会取大地和无限远处为零电势面.5.电场中沿电场线的方向电势越来越低.三、电势差1.定义：电荷q 在电场中由一点A 移动到另一点B 时，电场力所做的功与电荷量的比值,叫做A 、B 两点间的电势差，用U AB 表示.其定义式为：2.决定式：U AB =Ed ,适用于匀强电场.3.电势差的单位为导出单位，在国际单位制中为伏特，简称伏；符号为V.1 V=1 J/C,即1 C 的正电荷在电场中由一点移到另一点,电场力所做的功为1 J,则这两点间的电势差就是1 V.4.电势（差）与电场强度的关系四、等势面1.定义：电场中电势相等的点构成的面.2.特点：（1）在同一等势面上移动电荷时电场力不做功，说明电场力方向与电荷移动方向相互垂直，即等势面必定与电场线相互垂直.（2）沿着电场线的方向，电势越来越低，电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面.（3）等势面的疏密表示电场的强弱，等势面密的地方，电场强；等势面疏的地方，电场弱. 五、对公式 的理解及应用 ϕ→A 0A A W E ==q q ϕϕAB AB A B W U ==-q U E =d公式 反映了电场强度与电势差之间的关系,由公式可知:电场强度的方向就是电势降低最快的方向. 公式 只适用于匀强电场,且应用时注意d 的含义是表示某两点沿电场线方向的距离，或两点所在等势面之间的距离. 高考连线1.（2009年上海物理卷）位于A 、B 处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示，图中实线表示等势线,则( )A.a 点和b 点的电场强度相同B.正电荷从c 点移到d 点，电场力做正功C.负电荷从a 点移到c 点，电场力做正功D.正电荷从e 点沿图中虚线移到f 点，电势能先减小后增大【解析】电场线的疏密可以表示电场的强弱，可见A 错误；正电荷从c 点移到d 点，电场力做负功,负电荷从a 点移到c 点，电场力做正功，所以B 错误，C 正确；正电荷从e 点沿图中虚线移到f 点，电场力先做正功，后做负功，但整个过程电场力做正功，D 正确.【答案】CD2.（2009年广东物理卷）如图所示,在一个粗糙水平面上,彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块.由静止释放后,两个物块向相反方向运动,并最终停止.在物块的运动过程中,下列表述正确的是（ ）A.两个物块的电势能逐渐减少B.物块受到的库仑力不做功C.两个物块的机械能守恒D.物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力【解析】由于两电荷的电性相同，则二者之间的作用力为斥力，因此在远离过程中，电场力做正功，电势能逐渐减少，A 正确，B 错误；由于运动过程中有重力以外的力(电场力和摩擦力）做功，故机械能不守恒，C 错误；在远离过程中，开始时电场力大于摩擦力，后来电场力小于摩擦力，D 错误.【答案】A 题型方法一、与带电粒子轨道有关的问题例1 如图44-4甲所示，实线是一族未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a 、b 是轨迹上的两点.若带电粒子在运动过程中只受电场力作用，根据此图可以判断的是( )A.带电粒子所带电荷的符号B.带电粒子在a 、b 两点的受力方向C.带电粒子在a 、b 两点的速度何处较大D.带电粒子在a 、b 两点的电势能何处较大 【解析】带电粒子在电场中所受电场力必沿电场线，根据轨迹UE =d U E =d的弯曲方向，看出a 、b 两点的电场力方向如图44-4 乙所示（类向心力）.由于电场线有两种可能，因此粒子所带电荷量可能为正，也可能为负.当粒子从a 点进入时，速度方向与受力方向的夹角大于90°，电场力做负功，动能减小，电势能增加；粒子从b 点进入时，速度方向与受力方向的夹角小于90°，电场力做正功，动能增加，电势能减小.正确选项为B 、C 、D.【答案】BCD【点评】带电粒子的运动轨迹一旦给定，那么粒子在a 、b 两点的受力方向、速率大小、电势能大小将唯一确定，与粒子所带的电荷量无关.方法概述高考中为了考查学生的分析推理能力，经常出一些给出带电粒子运动轨迹要求学生分析求解相关问题.求解这一类题的具体步骤是：先画出入射点的轨迹切线，即画出初速度的方向；再根据轨迹的弯曲方向，确定电场力的方向；进而利用分析力学的方法来分析粒子的带电性质、电场力做功的正负、电势能的增减、电势高低的变化、电场力的大小变化等有关问题.二、求匀强电场中的电场强度的大小和方向例2 如图44-5所示，A 、B 、C 三点都在匀强电场中，已知AC ⊥BC ，∠ABC =60°，BC ＝20 cm.把一个电荷量q =1×10-5 C 的正电荷从A 移到B ，静电力做功为零；从B 移到C ，静电力做功为-1.73×10－3 J .则该匀强电场的场强大小和方向是( )A.865 V/m ，垂直AC 向左B.865 V/m ，垂直AC 向右C.1000 V/m ，垂直AB 斜向上D.1000 V/m ，垂直AB 斜向下【解析】把电荷q 从A 点移到B 点时,电场力不做功，说明A 、B 两点在同一等势面上.因该电场为匀强电场，等势面应为平面，故图中直线AB 即为等势线，电场方向应垂直于等势面，可见选项A 、B 错误. ，B 点电势比C 点低173 V ，因电场线指向电势降低的方向，所以场强方向必垂直于AB 斜向下.场强大小 【答案】D【点评】本题涉及匀强电场中电势差与场强的关系、等势面、电场线与等势面的关系、电场力做功等较多知识,题目情境比较复杂，全面考查考生理解、分析、解决电场类问题的能力. 方法概述已知电荷在某几点间移动过程中电场力做功，求电场强度的方法： (1)根据 确定各点间的电势差，注意在匀强电场中沿直线方向电势均匀变化. (2)连接电势相等的点构成等势面.(3)与等势面垂直的方向为场强方向，画出电场线. (4)根据 求场强的大小. W U =q U E =d⨯-3-5-1.7310V -173V 10BC BC W U ===q =1000V/m 60CB CB o U U E ===d BCsin三、运用功能关系解决电场中的有关问题例3如图44-7甲所示，水平绝缘光滑轨道AB的B端与处于竖直平面内的圆弧形光滑绝缘轨道BCD平滑连接，圆弧的半径R=0.50 m.轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度E=1.0×104 N/C.现有一质量m=0.06 kg的带电小球（可视为质点）放在水平轨道上与B端距离s=1.0 m 的位置，由于受到电场力的作用，带电体由静止开始运动.已知带电体所带的电荷量q=8.0×10-5 C，取g=10 m/s2，试问：（1）带电小球能否到达圆弧最高点D？（2）带电小球运动到何处时对轨道的压力最大？最大值为多少？【答案】（1）能（2）当小球滑至P点，∠POB=53°时，小球对圆弧的压力最大 5 N方法概述解答这一类力、电综合性问题的关键在于对物体进行受力分析，认真分析题目的物理过程.由于电场力做功与路径无关，只与始末位置有关，因此要特别注意对始末位置的分析.这一类题目常用动能定理求解.小结：探究：1、类比电场和重力场中力的情况、能量的情况、电势和高度看是否有相似之处？2、注意电场中几种特殊的电场线和等势面，分析其场强和电势情况。
(新课改省份专用)2020版高考物理一轮复习第七章第2节电场能的性质学案(含解析)
第2节 电场能的性质一、电势能和电势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。
[注1](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。
[注2] ②电场力做功与电势能变化的关系：电场力做的功等于电势能的减少量，即W AB ＝E p A －E p B ＝－ΔE p 。
[注3]2．电势(1)定义：试探电荷在电场中某点具有的电势能与它的电荷量的比值。
(2)定义式：φ＝E p q 。
(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。
[注4] ④等差等势面越密的地方电场强度越大，反之越小。
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：U AB ＝W AB q。
[注5] 3．电势差与电势的关系：U AB ＝φA －φB ，U AB ＝－U BA 。
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 ＝U d。
2．公式U ＝Ed 的适用范围：匀强电场。
【注解释疑】[注1] 电场力做功的特点与重力做功的特点类似。
[注2] 零势能位置的选取是任意的，但通常选取大地或无穷远处为零势能位置。
[注3] 电势能的变化特点与重力势能的变化特点类似。
[注4] 沿着电场线的方向，电势降低最快。
[注5] 推导过程为W AB＝E p A－E p B＝qφA－qφB＝q(φA－φB)＝qU AB[深化理解]1．在应用描述电势、电势能、电势差的公式时，q、W、U、E p、φ都直接代入正负号进行运算，而应用描述电场力、电场强度的公式运算时可以不代入正负号。
电场能的性质应用典型问题学案-2023-2024学年高二下学期物理人教版(2019)必修第三册
A B B A ϕϕ>pB PA E E q >⇒+pBPA E E q <⇒-B A AB U ϕϕ-=第10章 静电场中的能量 第3讲 第2课时电势差的综合应用典型问题知识点总结1、电场中的物理量关系2、电场线中的关系(1)如图甲，C 点为线段AB 的中点，则有φC ＝φA ＋φB2.(2)如图乙，AB ∥CD ，且AB ＝CD ，则U AB ＝U CD .课堂讲解知识点1、电场线、等势面和带电粒子运动轨迹的综合应用 利用等势面及电场线分析问题的思路涉及等势面和电场线的问题常与带电粒子的运动轨迹相结合，分析这类问题的思路如下： (1)根据带电粒子的运动轨迹判断所受合外力的方向(若带电粒子只受静电力，则静电力指向曲线轨迹的凹侧且垂直于等势面)。
(2)由等势面的电势高低判断电场线的方向，再结合带电粒子所受静电力的方向判断粒子的电性(或由带电粒子所受静电力方向及电性判断电场线方向，继而判断等势面的电势高低)。
(3)由动能定理判断带电粒子的动能变化，由静电力做功情况判断电势能的变化。
(4)由等差等势面的疏密程度判断电场强度的大小，继而判断带电粒子加速度的变化。
例1、某电场的电场线分布如图中实线所示，以下说法正确的是( )A ．c 点电场强度小于b 点电场强度B ．b 点电势低于c 点电势C ．若将一带电荷量为＋q 的试探电荷由a 点移动到d 点，电荷的电势能将减小D ．若某一点电荷只在静电力的作用下沿虚线由a 点运动到d 点，可判断该点电荷一定带负电变式1、(多选)如图所示，一带正电的点电荷固定于O 点，两虚线圆均以O 为圆心，两实线分别为带电粒子M 和N 先后在电场中运动的轨迹，a 、b 、c 、d 、e 为轨迹和虚线圆的交点，不计重力。
下列说法正确的是( )A ．粒子M 带负电荷，粒子N 带正电荷B ．粒子M 在b 点的动能小于它在a 点的动能C ．粒子N 在d 点的电势能等于它在e 点的电势能D ．粒子N 在从c 点运动到d 点的过程中克服静电力做功知识点2、φx 图像、E x 图像及E p x 图像问题分析1．φx 图像从φx 图像上可直接看出电势随位置的变化，可间接求出电场强度E 随x 的变化情况，φx 图像切线斜率的绝对值k ＝⎪⎪⎪⎪ΔφΔx ＝⎪⎪⎪⎪U d ，表示E 的大小，电场强度E 的方向为电势降低最快的方向。
高三物理电场的能的性质学案
电场的能的性质学案一、基础知识梳理(一)、电场力做功和电势能的变化1．电场力做功：在电场中移动电荷时，电场力做的功只与起始位置和终止位置有关，与电荷经过的____________无关．2．电势能：电荷在电场中也具有势能，叫做电势能，用E p表示．3．电场力做功与电势能的关系(1)静电力做的功等于电势能的____________量，即WAB＝E p A－E p B.(2)电荷在某点具有的电势能等于静电力把它从该点移动到_____________位置时所做的功．即电势能是相对的，通常把电荷在离场源电荷______________的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零．(二)、电势、等势面、电势差1．电势(1)定义：电荷在电场中某一点的_____________与它的______________的比值．(2)表达式：φ＝_____________2．等势面(1)定义：电场中_______________的各点构成的面．(2)特点：①在等势面上移动电荷，电场力不做功．②等势面一定与电场线垂直，即与场强方向__________．③电场线总是由______________的等势面指向电势低的等势面．④等差等势面的疏密表示电场的强弱(等差等势面越密的地方，电场线越密)．⑤任意两等势面不相交．3．电势差(1)定义：电场中两点间_____________的差值．(2)表达式：UAB＝φA－φB.(3)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_______________的距离的乘积，即UAB＝Ed.特别提示：电势和电势差都是由电场本身决定的，与检验电荷无关，但电势是相对量，电场中各点的电势与零电势点的选取有关，而电势差是绝对量，与零电势点的选取无关．二、课堂互动讲练(一)电场力做功和电场中的功能关系1．电场力做功的计算方法(1)由公式W＝Fl cosθ计算，此公式只适用于____________．可变形为W＝qEd(d＝l cos θ)，式中d为电荷初、末位置在电场方向上的位移.(2)由电场力做功与电势能改变的关系计算：W＝－ΔE p＝qU.计算时有两种方法：①三个量都取____________，先计算出功的数值．然后再根据____________的方向与____________方向间的夹角确定是电场力做功，还是克服电场力做功．②代入符号，将公式写成WAB＝qUAB，特别是在比较A、B两点电势高低时更为方便：先计算UAB＝WAB/q，若UAB>0，即φA－φB>0，则φA>φB；若UAB<0，即φA －φB<0，则φA<φB.特别提醒：应用WAB＝qUAB计算电场力的功时，可将q、UAB的正负号一起代入，计算出WAB的正负；也可只代入q、UAB的绝对值，然后根据电荷的性质，电场力的方向和电荷移动方向判断出功的正负．2．功能关系(1)若只有电场力做功，____________与____________之和保持不变；(2)若只有电场力和重力做功，____________、____________、_______之和保持不变；(3)除重力之外，其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化；(4)所有力对物体所做的功，等于物体动能的变化例1 (2011年山东泰安模拟)如图为一匀强电场，某带电粒子从A点运动到B点．在这一运动过程中克服重力做的功为2.0 J，电场力做的功为1.5 J．则下列说法正确的是A．粒子带负电B．粒子在A点的电势能比在B点少1.5 JC．粒子在A点的动能比在B点少0.5 JD．粒子在A点的机械能比在B点少1.5 J（二）电势高低及电势能大小的比较方法1．比较电势高低的几种方法(1)沿____________，电势越来越低，电场线由______的等势面指向_______的等势面．(2)判断出UAB的正负，再由UAB＝φA－φB，比较φA、φB的大小，若UAB>0，则φA>φB，若UAB<0，则φA<φB.(3)取无穷远处为零电势点，正电荷周围电势为____________，且离正电荷近处电势_____；负电荷周围电势为____________，且离负电荷近处电势_____．2．电势能大小的比较方法(1)场源电荷判断法①离场源正电荷越近，试探正电荷的电势能越_____，试探负电荷的电势能越_____．②离场源负电荷越近，试探正电荷的电势能越_____，试探负电荷的电势能越_____．(2)电场线判断法①正电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐____________；逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐____________．②负电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐____________；逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐____________．(3)做功判断法电场力做正功，电荷(无论是正电荷还是负电荷)的电势能减小，反之，如果电荷克服电场力做功（或电场力做负功），那么电荷的电势能增大．特别提醒：(1)电势差的正负表示两点电势的相对高低．(2)电场线或等差等势面越密的地方电场强度越大，但电势不一定越高．例2 (2010年高考山东卷)某电场的电场线分布如图所示，下列说法正确的是()A．c点电场强度大于b点电场强度B．a点电势高于b点电势C．若将一试探电荷＋q由a点释放，它将Array沿电场线运动到b点D．若在d点再固定一点电荷－Q，将一试探电荷＋q由a移至b的过程中，电势能减少（三）电场强度、电势、电势差、电势能的对比特别提醒：电场力的功、电势能、电势及电势差都是标量，它们的正负意义不全相同，应用时注意区分，而矢量的正负一定表示该量的方向．例3 (2010年高考大纲全国卷Ⅰ)关于静电场，下列结论普遍成立的是()A．电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低B．电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关C．在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向D．将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零三、经典题型探究题型一有关轨迹类问题的分析(2009年高考全国卷Ⅱ)图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线．两粒子M、N质量相等，所带电荷量的绝对值也相等．现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示．点a、b、c为实线与虚线的交点．已知O点电势高于c点．若不计重力，则()A．M带负电荷，N带正电荷B．N在a点的速度与M在c点的速度大小相同C．N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功D．M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零变式训练1(2011年东阳中学检测)如图所示，真空中有两个等量异种点电荷A、B，M、N、O是AB连线的垂线上的点，且AO>OB.一带负电的试探电荷仅受电场力作用，运动轨迹如图中实线所示，设M、N两点的场强大小分别为EM、EN，电势分别为φM、φN.下列判断中正确的是()A．B点电荷一定带正电B．EM<ENC．φM>φN D．此试探电荷在M处的电势能小于N处的电势能题型二等分法求电势如图所示，虚线方框内有一匀强电场，A、B、C为该电场中的三个点．已知φA＝12 V，φB＝6 V，φC＝－6 V．试在该方框中作出该电场的示意图(即画出几条电场线)，并要求保留作图时所用的辅助线．若将一个电子从A点移到B点，电场力做多少电子伏特的功？变式训练2如图所示，ABCD是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知A、B、C三点的电势分别是φA＝15 V，φB＝3 V，φC＝－3 V，由此可推断D点电势φD是多少？题型三电场中的能量问题如图所示，在O点放置一个正电荷．在过O点的竖直平面内的A点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为m、电荷量为q.小球落下的轨迹如图中虚线所示，它与以O为圆心、R为半径的圆(图中实线表示)相交于B、C两点，O、C在同一水平线上，∠BOC ＝30°，A距离OC的竖直高度为h.若小球通过B点的速度为v，试求：(1)小球通过C点的速度大小．(2)小球由A到C的过程中电势能的增加量．变式训练3如图所示，虚线为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0.一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26 eV和5 eV.当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为－8 eV 时，它的动能应为( )A ．8 eVB ．13 eVC ．20 eVD ．34 eV四、课后作业1．(2010年高考天津理综卷)在静电场中，将一正电荷从a点移到b 点，电场力做了负功，则( )A ．b 点的电场强度一定比a 点大B ．电场线方向一定从b 指向aC ．b 点的电势一定比a 点高D ．该电荷的动能一定减小2．(2011年宁波模拟)如图所示，a 、b 是竖直方向上同一电场线上的两点，一带负电的质点在a 点由静止释放，到达b 点时速度最大，则( )A ．a 点电势高于b 点电势B ．a 点的场强大于b 点的场强C ．质点从a 点运动到b 点的过程中电势能增加D ．质点在a 点受到的电场力小于在b 点受到的电场力3．(2011年皖南八校联考)一匀强电场，场强方向是水平的(如图所示)，一个质量为m 的带正电的小球，从O 点出发，初速度的大小为v 0，在电场力与重力的作用下，恰能沿与场强的反方向成θ角做直线运动．设小球在O 点的电势能为零，则小球运动到最高点时的电势能为( )A.12m v 20B.12m v 20sin 2θC.12m v 20tan 2θD.12m v 20cos 2θ 4．(2010年高考安徽理综卷)如图所示，在xOy 平面内有一个以O 为圆心、半径R ＝0.1 m 的圆，P 为圆周上的一点，O 、P 两点连线与x 轴正方向的夹角为θ.若空间存在沿y 轴负方向的匀强电场，电场强度大小E ＝100 V/m ，则O 、P 两点的电势差可表示为A ．U OP ＝－10sin θ(V)B ．U OP ＝10sin θ(V)C ．U OP ＝－10cos θ(V)D ．U OP ＝10cos θ(V)5．(2010年高考江苏物理卷)空间有一沿x 轴对称分布的电场，其电场强度E 随x 变化的图象如图所示．下列说法中正确的是( )A ．O 点的电势最低B ．x2点的电势最高C ．x 1和－x 1两点的电势相等D ．x 1和x 3两点的电势相等6． (2011年洛阳高三质检)如图所示，虚线a 、b 、c 为三个同心圆面，圆心处有一个点电荷．现从b 、c 之间一点P 以相同的速率发射两个带电粒子，分别沿PM、PN运动到M、N点，M、N处于圆周c上，以下判断正确的是() A．到达M、N时两粒子速率仍相等B．到达M、N时两粒子速率v M>v NC．到达M、N时两粒子的电势能相等D．两个粒子的电势能都是先减小后增大7．(2011年学军中学高三抽样测试)如图所示，水平光滑绝缘轨道MN的左端有一个固定挡板，轨道所在空间存在E＝4.0×102 N/C、水平向左的匀强电场．一个质量m＝0.10 kg、带电荷量q＝5.0×10－5 C的滑块(可视为质点)，从轨道上与挡板相距x1＝0.20 m的P 点由静止释放，滑块在电场力作用下向左做匀加速直线运动．当滑块与挡板碰撞后滑块沿轨道向右做匀减速直线运动，运动到与挡板相距x2＝0.10 m的Q点，滑块第一次速度减为零．若滑块在运动过程中，电荷量始终保持不变，求：(1)滑块沿轨道向左做匀加速直线运动的加速度的大小；(2)滑块从P点运动到挡板处的过程中，电场力所做的功；(3)滑块第一次与挡板碰撞过程中损失的机械能．8．如图所示，固定在水平地面上的绝缘平板置于匀强电场中，电场方向与平板平行．在绝缘平板上，放置一个带负电的物体(可视为质点)，物体与平板间的动摩擦因数为0.5.现让物体以10 m/s的初速度平行于电场方向运动，物体沿电场方向运动的最远距离为 4 m．已知物体所受电场力大于其最大静摩擦力，平板足够大，规定物体在出发点时的电势能为零，重力加速度g取10 m/s2.求：(1)物体所受电场力与其所受重力的比值；(2)物体在离出发点多远处动能与电势能相等？。
电场的能的性质高二物理教案5篇
电场的能的性质高二物理教案5篇电场的能的性质高二物理教案篇1一、学生情况分析本学期高二年级物理课教学，根据学生的成绩分析得出，学生基础普遍比较薄弱，对必修1、2内容掌握比较好的学生不多。
学生基本知识点落实不够好，学习效果不明显。
所以在本学期的教学中应注重基础知识回顾，重点是与会考知识点的结合。
恰当的处理教学内容的深度与难度。
以会考要求为准。
二、本学期教材分析选修3—2分为三章内容，第一章《电磁感应》，第二章《楞次定律和自感现象》，第三章《交变电流》，第四章《远距离输电》，第五章《传感器及其应用》。
在本模块的学习，学生将比较全面地学习物理学及其技术应用，了解它与社会发展以及人类文化的互动作用。
通过第一章《电磁感应》第三章《交变电流》第五章《传感器及其应用》的学习加深对世界的物质性和物质运动的多样性的认识。
本模块中的概念和规律是进一步学习物理学的基础，是高中物理核心内容的一部分。
三、本学期教学目标本学期的教学重点为在会考的要求上完成选修3—2的教学。
在后半个学期的时间内对高一必修内容进行相应的复习。
旨在期未的会考考试中让学生以充足的知识与信心去通过它。
四、提高教学质量措施1、客观分析学生的实际情况，采用有效的教学手段和复习手段；2、仔细研究教学指导意见与会考要求，认真备课，准确把握教学的知识点与难度，以及学生的学习动态，提高课堂的教学效果；3、多与学生进行互动交流，解决学生在学习过程中遇到的困难与困惑；4、认真积极批发作业、试卷等，及时反馈得到学生的学习信息，以便适时调节教学；5、尽量多做实验，多让学生做实验，激发学生兴趣，增加感性认识，加深理解；6、认真做好教学分析归纳总结工作，教师间经常互相交流，共同促进。
电场的能的性质高二物理教案篇2一、指导思想以中学物理教学大纲为纲，以新编中学物理教材为本，在落实基础知识，形成基本技能多下功夫。
以培养学生的创新精神和实践能力为目标，以校备课组为主体，注重研究新教材教学的特点和规律，积极探究课堂教学模式，优化课堂教学结构，深入推进课程改革，全面提高教师素质和物理教学质量。
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第3讲电场能的性质（2课时）【教学目标】：1、掌握电势差的概念。
会应用电势差的概念求解静电力对电荷所做的功。
2、理解电势的概念，知道电势是描述电场的能的性质的物理量。
明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。
3、了解电势与电场线的关系，了解等势面的意义及与电场线的关系。
第一课时【课前回顾·基础速串】知识点一：电场力做功和电势能1．电场力做功(1)特点：静电力做功与________无关，只与________有关．(2)计算方法①W＝qEd，只适用于匀强电场，其中d为沿________的距离．②W AB＝qU AB，适用于________．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________位置时静电力所做的功．(2)静电力做功与电势能变化的关系：静电力做的功等于________，即W AB＝E p A－E p B＝－ΔE p.(3)电势能具有相对性．通常把电荷在离场源电荷无穷远处的电势能规定为零，或把电荷在地球表面的电势能规定为零．知识点二：电势、等势面、电势差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＝Epq. 单位(3)相对性：电势具有相对性，同一点的电势因________的选取不同而不同．(4)矢标性：电势是，其大小有，其正(负)表示该点电势比．(5)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．2．等势面(1)定义：电场中________的各点构成的面．(2)特点①在等势面上移动电荷，电场力不做功．②等势面一定与电场线垂直，即与场强方向________．③电场线总是由电势________的等势面指向电势________的等势面．④等差等势面的疏密表示电场的强弱(等差等势面越密的地方，电场线越密)．3．电势差(1)定义：电荷在电场中，由一点A移到另一点B时，电场力所做的功W AB与移动的电荷的电量q的比值．(2)定义式：U AB＝________.(3)电势差与电势的关系：U AB ＝________，U AB ＝－U BA . (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________的距离的乘积，即U AB ＝Ed .(5)影响因素：电势差U AB 由 决定，与移动的电荷q 及电场力做的功W AB ，与零势点的选取 ．★重点题型研讨★【考点1：电势高低及电势能大小的比较】1．电势高低的判断判断依据 判断方法电场线方向 沿电场线方向电势逐渐降低场源电荷的正负 取无穷远处电势为零，正电荷周围电势为正值，负电荷周围电势为负值；靠近正电荷处电势高，靠近负电荷处电势低 电势能的高低正电荷在电势较高处电势能大，负电荷在电势较低处电势能大电场力做功根据U AB ＝W ABq，将W AB 、q 的正负号代入，由U AB 的正负判断φA 、φB的高低2.电势能大小的判断 判断角度判断方法做功判断法 :电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加 电荷电势法 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 公式法 将电荷量、电势连同正负号一起代入公式E p ＝qφ，正E p 的绝对值越大，电势能越大；负E p 的绝对值越大，电势能越小★典型案例1★(多选)如图所示，在x 轴上相距为L 的两点固定两个等量异种点电荷＋Q 、－Q ，虚线是以＋Q 所在点为圆心、L2为半径的圆，a 、b 、c 、d是圆上的四个点，其中a 、c 两点在x 轴上，b 、d 两点关于x 轴对称．下列判断正确的是( )A ．b 、d 两点处的电势相同B ．四个点中c 点处的电势最低C ．b 、d 两点处的电场强度相同D ．将一试探电荷＋q 沿圆周由a 点移至c 点，＋q 的电势能减小★针对练习1★(多选)(2015·江苏高考)两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示．c是两负电荷连线的中点，d点在正电荷的正上方，c、d到正电荷的距离相等，则()A．a点的电场强度比b点的大B．a点的电势比b点的高C．c点的电场强度比d点的大D．c点的电势比d点的低【考点2：电势差与电场强度的关系】1．公式E＝Ud的三点注意(1)只适用于匀强电场．(2)d为某两点沿电场强度方向上的距离，或两点所在等势面之间的距离．(3)电场强度的方向是电势降低最快的方向．2．两个重要推论推论1：匀强电场中的任一线段AB的中点C的电势，等于φC＝φA＋φB2，如图甲所示．甲乙推论2：匀强电场中若两线段AB∥CD，且AB＝CD，则U AB＝U CD(或φA－φB＝φC－φD)，如图乙所示．★典型案例2：匀强电场中场强与电势差的关系★如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为零，点A处的电势为6 V，点B处的电势为3 V，则电场强度的大小为()A．200 V/m B．200 3 V/m C．100 V/m D．100 3 V/m★针对练习2★如图所示，等边三角形ABC处在匀强电场中，其中电势φA＝φB＝0，φC ＝φ.保持该电场的大小和方向不变，让等边三角形以A点为轴在纸面内顺时针转过30°，则此时B点的电势为( )A.33φ B.12φ C．－33φD．－12φ★典型案例3：非匀强电场中场强与电势差的关系★(2018·湖北武汉调研)在静电除尘器除尘原理的示意图中，a、b是直流高压电源的两极，图示位置的P、M、N三点在同一直线上，且PM＝MN.尘埃在电场中通过某种机制带上负电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的．下列判断正确的是( )A．a是直流高压电源的正极B ．电场中P 点的场强小于M 点的场强C ．电场中M 点的电势低于N 点的电势D ．电场中P 、M 间的电势差U PM 等于M 、N 间的电势差U MN★针对练习3★(2017·武汉模拟)如图所示，在某电场中画出了三条电场线，C 点是A 、B 连线的中点。
已知A 点的电势为φA ＝30 V ，B 点的电势为φB ＝－10 V ，则C 点的电势为( )A ．φC ＝10 VB ．φC >10 V C ．φC <10 VD ．上述选项都不正确★巩固练习★1.如图所示，一圆环上均匀分布着正电荷，x 轴垂直于环面且过圆心O .下列关于x 轴上的电场强度和电势的说法中正确的是( ) A ．O 点的电场强度为零，电势最低 B ．O 点的电场强度为零，电势最高C ．从O 点沿x 轴正方向，电场强度减小，电势升高D ．从O 点沿x 轴正方向，电场强度增大，电势降低2.电场中某三条等势线如图中实线a 、b 、c 所示．一电子仅在电场力作用下沿直线从P 运动到Q ，已知电势φa >φb >φc ，这一过程电子运动的v t 图象可能是下图中的( )3.对公式E ＝U abd 的理解，下列说法正确的是( ) A ．此公式适用于计算任何电场中a 、b 两点间的电势差 B ．a 点和b 点间距离越大，则这两点的电势差越大C ．匀强电场中a 、b 两点沿电场线的距离越大，则电场强度越小D ．公式中的d 是匀强电场中a 、b 所在的两等势面之间的距离总结规律 记一记第二课时【考点3：电场线、等势线(面)及带电粒子的运动轨迹问题】1．几种常见的典型电场的等势面比较电场等势面(实线)图样重要描述匀强电场垂直于电场线的一簇平面点电荷的电场以点电荷为球心的一簇球面等量异种点电荷的电场连线的中垂线上的电势为零等量同种正点电荷的电场连线上，中心电势最低，而在中垂线上，中点电势最高(1)运动粒子的曲线轨迹必定向电场力方向弯曲，即电场力方向指向曲线的内侧，且运动轨迹必定在v和F之间．先画出入射点的轨迹切线，即画出初速度的方向；再根据轨迹的弯曲方向，确定电场力方向．(2)电场线和等势面垂直，电场线从高电势指向低电势．(3)先根据电场线的方向以及疏密情况，确定场强及电性情况，定性判断电场力(或加速度)的大小和方向；再根据电场力方向与速度方向的关系来判断速度的变化情况以及运动性质．(4)根据电场力方向与速度方向的关系来判断电场力做功情况及判断电势能的变化情况，另外可以通过能量的转化和守恒确定电势能及动能的变化情况．★典型案例4：电场线与运动轨迹的关系★如图所示，实线表示电场线，虚线表示带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹，a、b为其运动轨迹上的两点，可以判定( )A．粒子在a点的速度大于在b点的速度B．粒子在a点的加速度大于在b点的加速度C．粒子一定带正电荷D．粒子在a点的电势能大于在b点的电势能★典型案例5：等势线与运动轨迹的关系★两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中( )A．做直线运动，电势能先变小后变大B．做直线运动，电势能先变大后变小C．做曲线运动，电势能先变小后变大D．做曲线运动，电势能先变大后变小★针对练习4★如图所示，虚线a、b、c表示电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相等，实线为一个带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P、Q 是轨迹上的两点．下列说法中正确的是( )A．三个等势面中，等势面a的电势最高B．带电质点一定是从P点向Q点运动C．带电质点通过P点时的动能比通过Q点时的小D．带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时的小★针对练习5★如图所示，实线是一族未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点.若带电粒子在运动过程中只受电场力作用，根据此图可以判断的是()A.带电粒子所带电荷的符号B.带电粒子在a、b两点的受力方向C.带电粒子在a、b两点的速度何处较大D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大【考点4：电场力做功与功能关系】1．求电场力做功的四种方法(1)定义式：W AB＝Fl cos α＝qEd cos α(适用于匀强电场)．(2)电势的变化：W＝qU AB＝q(φA－φB)．(3)动能定理：W电＋W其他＝ΔE k.(4)电势能的变化：W AB＝－ΔE p BA＝E p A－E p B.2．电场中的功能关系(1)若只有电场力做功，电势能与动能之和保持不变．(2)若只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能之和保持不变．(3)除重力外，其他各力对物体做的功等于物体机械能的增量．(4)所有外力对物体所做的总功，等于物体动能的变化．★典型案例6★(多选)如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相同，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，由此可知( )A．三个等势面中，c等势面电势最高B．带电质点通过P点时电势能较大C．带电质点通过Q点时动能较大D．带电质点通过P点时加速度较大★典型案例7★如图所示，虚线PQ、MN间存在如图所示的水平匀强电场，一带电粒子质量为m＝2.0 × 10－11kg、电荷量为q＝＋1.0×10－5 C，从a点由静止开始经电压为U＝100 V的电场加速后，垂直于匀强电场方向进入匀强电场中，从虚线MN上的某点b(图中未画出)离开匀强电场时速度与电场方向成30°角．已知PQ、MN间距离为20 cm，带电粒子的重力忽略不计．求：(1)带电粒子刚进入匀强电场时的速度v1；(2)匀强电场的场强大小；(3)ab两点间的电势差．★针对练习6★(多选)如图所示为一匀强电场，某带电粒子从A点运动到B点．在这一运动过程中克服重力做的功为2.0 J，电场力做的功为1.5 J．则下列说法正确的是( ) A．粒子带负电B．粒子在A点的电势能比在B点少1.5 JC．粒子在A点的动能比在B点多0.5 JD．粒子在A点的机械能比在B点少1.5 J★走进高考★(2015·全国卷Ⅰ) 15．如图，直线a 、b 和c 、d 是处于匀强电场中的两组平行线，M 、N 、P 、Q 是它们的交点，四点处的电势分别为M ϕ、N ϕ、P ϕ、Q ϕ。