2019届一轮复习人教版 电势 电势能 电势差 课件(47张)

1．(多选)关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是 ( A．电场强度的方向处处与等势面垂直 B．电场强度为零的地方，电势也为零 C．随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低 D．任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向 )
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解析：电场线与等势面垂直，而电场强度的方向为电场线的方 向，故电场强度的方向处处与等势面垂直，选项 A 正确；电场 强度为零的地方电势不一定为零，例如等量同种正电荷连线的 中点处的电场强度为零但是电势大于零，选项 B 错误；电场强 度大小与电场线的疏密程度有关，而沿着电场线的方向电势逐 渐降低，故随电场强度的大小逐渐减小，电势不一定降低，选 项 C 错误；任一点的电场强度方向总是和电场线方向一致，而 电场线的方向是电势降落最快的方向，选项 D 正确。 答案：AD
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(2)电势能 ①大小：等于将电荷从该点移到 零势能 位置时电场力 做的功。 ②公式：Ep＝ qφ 。 ③电场力做功与电势能变化的关系：WAB＝EpA－EpB＝
－ΔEp ，即电场力的功等于 电势能变化量 的负值。
④电势能的相对性：电势能是相对的，零势能点选取 不同，电势能的值 不同 。通常选取 无穷远 处或 大地表面 电势能为零。
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③几种典型电场的等差等势面分布(如图中虚线所示)。
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3．电势差 匀强电场中电势差与电场强度的关系 (1)定义：电场中两点间 电势的差值 叫做电势差。 (2)定义式：UAB＝ φA－φB 。
WAB (3)与电场力做功的关系：UAB＝ q 。
(4)匀强电场中与场强的关系：U＝ Ed 。
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[小题热身]
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2．电势和等势面 (1)电势
Ep ①定义式：φ＝ q 。
②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)。 ③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。
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(2)等势面 ①定义：电场中 电势 相同的各点构成的面叫做等势面。 ②等势面的特点 a．在同一等势面上移动电荷时，电场力 不做功 。 b．电场线与等势面 垂直 ，并且由电势 高 的等势面指向 电势 低 的等势面。 c．任意两个等势面都不 相交 。 d．等差等势面越密的地方，电场强度越 大 。
Q Q kQ L－2R [解析] A 点的电势为 φA＝kR－k ＝ ； L－R RL－R Q Q kQ L C 点的电势为 φC＝kR －k ＝ ， L＋R RL＋R 2kQ R 则 A、C 间的电势差为 UAC＝φA－φC＝－ 2 ， L －R2 质子从 A 点移到 C 点， 2kQ eR 电场力做功为 WAC＝eUAC＝－ 2 2，做负功， L －R 2kQ eR 所以质子的电势能增加 2 。 L －R2 [答案] B
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b、c、d 为电场中的几个点，并且 a、d 为紧靠导体表面的 两点，选无穷远为电势零点，则 A．场强大小关系有 Eb＞Ec B．电势大小关系有 φb＞φd C．将一负电荷放在 d 点时其电势能为负值 D．将一正电荷由 a 点移到 d 点的过程中电场力做正功 ( )
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解析：电场线越密的地方，电场强度越大，由题图可得 c 点的 电场线密，所以有 Ec>Eb，故 A 项错误；沿着电场线，电势逐 渐降低，b 点比 d 点距右侧导体远，故 b 点电势高于 d 点的电 势，故 B 项正确；电势能的正负与电势零点的选择有关，该题 以无穷远为电势零点， 所以负电荷放在 d 点时其电势能为正值， 故 C 项错误；从题图中可以看出，a 点的电势高于 b 点的电势， 而 b 点的电势又高于 d 点的电势，所以 a 点的电势高于 d 点的 电势。正电荷在电势高处电势能大，在电势低处电势能小，故 正电荷从 a 点移到 d 点的过程中，电势能减小，则电场力做正 功，故 D 项正确。答案：BD
第36课时
电势 电势能 电势差
(重点突破课)
基础点•自主落实 重难点•师生互动 课时达标检测
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基础点•自主落实
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[必备知识]
1．电场力做功与电势能 (1)电场力做功 ①特点：电场力做功与 路径 无关，只与
初、末位置 有关。如图，WAC＝WABC。
②计算 a．W＝qEd，适用于 匀强 电场。 b．WAB＝qUAB，适用于任何电场。
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2．(2016· 全国Ⅲ卷)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：在静电场中，两个电势不同的等势面不会相交，选项 A )
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电势能大小的判断
判断依据
判断方法 电场力做正功，电势能减小；电场力做负 功，电势能增加 正电荷在电势高的地方电势能大，而负电
电场力做功
公式Ep＝
qφ
能量守恒
荷在电势低的地方势能大
在只有电场力做功时动能和电势能之和保 持不变，动能增加时，电势能减小
[集训冲关]
1．(多选)(2018· 淮安模拟)两个不规则带电 导体间的电场线分布如图所示，已知导 体附近的电场线均与导体表面垂直，a、
错误；电场线与等势面一定相互垂直，选项 B 正确；同一等势 面上的电场强度可能相等，也可能不相等，选项 C 错误；电场 线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面，移动负试探电 荷时，电场力做负功，选项 D 错误。答案：B
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重难点•师生互动
重难点一电场力做功与电势能
[典例] (2018· 龙岩检测)将无穷远处的电 势视为零，在电荷量为 q 的点电荷周围某点的 kq 电势可用 φ＝ r 计算， 式中 r 为该点到点电荷
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的距离，k 为静电力常量。两电荷量大小均为 Q 的异种点电荷固定 在相距为 L 的两点，如图所示。现将一质子(电荷量为 e)从两点电 荷连线上的 A 点，沿以电荷＋Q 为圆心、半径为 R(L>R)的半圆形 轨迹 ABC 移到 C 点， 质子从 A 点移到 C 点的过程中电势能的变化 情况为 ( ) 2kQ e A．增加 2 L －R 2 2kQ eR C．减少 2 L ＋R 2 2kQ eR B．增加 2 L －R2 2kQ e D．减少 2 L ＋R2