2026 高考一轮 物理总复习　电场能的性质.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第九章,静电场,第,44,讲电场能的性质,基础梳理,易错辨析,核心考点,重点突破,名师讲坛,素养提升,提能训练练案,44,基础梳理,易错辨析,一、电势能电势,1,电场力做功的特点,电场力做功与,_,无关，只与,_,有关2,电势能,(1),定义：电荷在电场中具有的势能，称为电势能2),说明：电势能具有相对性，通常把,_,或,_,的电势能规定为零,路径,初、末位置,无穷远处,地面,(3),静电力做功与电势能变化的关系,静电力做的功等于电荷电势能的,_,，即,W,AB,_,静电力对电荷做多少正功，电荷电势能就,_,多少；电荷克服静电力做多少功，电荷电势能就,_,多少电势能的大小：由,W,AB,E,p,A,E,p,B,可知，若令,E,p,B,0,，则,E,p,A,W,AB,，即一个电荷的电场中某点具有的电势能，数值上等于将其从该点移到零电势能位置过程中静电力所做的功减少,量,E,p,A,E,p,B,减少,增加,3,电势,(1),定义：试探电荷在电场中某点具有的,_,_,与它的,_,_,的比值2),定义式：,_,。

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,电势能,E,p,电荷量,q,标量,零电势,相对性,零电势点,4,等势面,(1),定义：电场中,_,的各点组成的面2),四个特点,等势面一定与,_,垂直在,_,上移动电荷时电场力不做功电场线方向总是从,_,的等势面指向,_,的等势面等差等势面越密的地方电场强度,_,，反之,_,电势相等,电场线,同一等势面,电势高,电势低,越大,越小,(3),常见电场线与等势面,电场,等势面,(,实线,),图样,重要特点,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,电场,等势面,(,实线,),图样,重要特点,等量异种点电荷的电场,两电荷连线的中垂面为等势面,等量同种正点电荷的电场,在电荷连线上，中点电势最低；在中垂线上，中点电势最高,二、电势差,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：,U,AB,_,3,电势差与电势的关系：,U,AB,_,，,U,AB,U,BA,。

电场力做的功,电荷,量,A,B,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式：,U,_,，,其中,d,为电场中两点间沿,_,的距离2,电场强度的方向和大小：,电场中，电场强度方向是指,_,最快的方向在匀强电场中，电场强度在数值上等于沿,_,单位距离上降低的,_,注意：,U,Ed,适用于匀强电场,E,d,电场线方向,电势降低,电场线方向,电势,1,电场中电场强度为零的地方电势一定为零),2,等势面是客观存在的，电场线与等势面一定垂直),3,电场力做功与路径无关),4,带电粒子仅受电场力作用时，一定从电势能大的地方向电势能小的地方移动),5,由于静电力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关),核心考点,重点突破,1,电场力做功电势能和电势,(,能力考点,深度研析,),1,电场力做功与电势差、电势能变化的关系,关系式,W,AB,U,AB,q,E,p,A,E,p,B,(1),注意角标顺序：,W,AB,表示电荷从,A,移到,B,电场力做的功；,U,AB,表示,A,B,2),应用的各量均代入正、负号3),W,AB,U,AB,q,适用于任何电场,。

2,电场力做功正负的判断方法,(1),根据电场力与速度的夹角判断：夹角是锐角，电场力做正功；夹角是钝角，电场力做负功2),根据,W,AB,qU,AB,判断：由,q,和,U,AB,的正负，判断,W,AB,的正负,3,电势高低的判断,4,电势能大小的判断,判断方法,方法解读,公式法,将电荷量、电势连同正负号一起代入公式,E,p,q,，正电荷,E,p,的绝对值越大，电势能越大；负电荷,E,p,的绝对值越大，电势能越小,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,判断方法,方法解读,做功法,电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加,能量,守恒法,在电场中，若只有电场力做功时，电荷的动能和电势能相互转化，动能增加，电势能减小，反之，动能减小，电势能增加,考向,1,静电力做功的正负与电势高低、电势能大小的判断,(,多选,)(2024,广东卷,),污水中的污泥絮体经处理后带负电，可利用电泳技术对其进行沉淀去污，基本原理如图所示涂有绝缘层的金属圆盘和金属棒分别接电源正、负极，金属圆盘置于底部，金属棒插入污水中，形成如图所示的电场分布，其中实线为电场线，虚线为等势面M,点和,N,点在同一电场线上，,M,点和,P,点在同一等势面上。

下列说法正确的有,(,),A,M,点的电势比,N,点的低,B,N,点的电场强度比,P,点的大,C,污泥絮体从,M,点移到,N,点，电场力对其做正功,D,污泥絮体在,N,点的电势能比其在,P,点的,大,答案,AC,解析,沿着电场线方向电势降低,M,N,，,A,正确电场线密集处电场强度大,E,N,N,，则,M,点到电荷,Q,的距离比,N,点的远,B,若,E,M,E,N,，则,M,点到电荷,Q,的距离比,N,点的近,C,若把带负电的试探电荷从,M,点移到,N,点，电场力做正功，则,M,E,N,答案,C,2,解析,沿着电场线的方向电势降低，根据正点电荷产生的电场特点可知若,M,N,，则,M,点到电荷,Q,的距离比,N,点的近，故,A,错误；电场线的疏密程度表示电场强度的大小，根据正点电荷产生的电场特点可知若,E,M,E,N,，则,M,点到电荷,Q,的距离比,N,点的远，故,B,错误；若把带负电的试探电荷从,M,点移到,N,点，电场力做正功，则是逆着电场线运动，电势增加，故有,M,N,，故,C,正确；若把带正电的试探电荷从,M,点移到,N,点，电场力做负功，则是逆着电场线运动；根据正点电荷产生的电场特点可知,E,M,E,N,，故,D,错误。

故选,C,2,电场线、等势面与粒子运动轨迹,(,能力考点,深度研析,),带电粒子在电场中运动轨迹问题的分析方法,1,判断速度方向：,带电粒子运动轨迹上某点的切线方向为该点处的速度方向2,判断静电力,(,或电场强度,),的方向：,仅受静电力作用时，带电粒子所受静电力方向指向轨迹曲线的凹侧且与电场线相切，再根据粒子的正负判断电场强度的方向3,判断静电力做功的正负及电势能的增减：,若静电力与速度方向成锐角，则静电力做正功，电势能减少；若静电力与速度方向成钝角，则静电力做负功，电势能增加,考向,1,等势面的理解和应用,(2024,河北卷,),我国古人最早发现了尖端放电现象，并将其用于生产生活，如许多古塔的顶端采用,“,伞状,”,金属饰物在雷雨天时保护古塔雷雨中某时刻，一古塔顶端附近等势线分布如图所示，相邻等势线电势差相等，则,a,、,b,、,c,、,d,四点中电场强度最大的是,(,),A,a,点,B,b,点,C,c,点,D,d,点,答案,C,解析,等差等势线越密的位置电场强度越大，由题图可知，,c,点等势线最密，则其电场强度最大，,C,正确考向,2,等势面与粒子运动轨迹,(,多选,)(2024,甘肃卷,),某带电体产生电场的等势面分布如图中实线所示，虚线是一带电粒子仅在此电场作用下的运动轨迹，,M,、,N,分别是运动轨迹与等势面,b,、,a,的交点。

下列说法正确的是,(,),A,粒子带负电荷,B,M,点的电场强度比,N,点的小,C,粒子在运动轨迹上存在动能最小的点,D,粒子在,M,点的电势能大于在,N,点的电势,能,答案,BCD,解析,考向,3,电场线与粒子运动轨迹,真空中某静电场电场线的分布如图所示，如图中,P,、,Q,两点关于点电荷,q,1,水平对称P,、,Q,两点电场强度的大小分别为,E,P,、,E,Q,，电势分别为,P,、,Q,一个带电粒子沿虚线轨迹从,M,移动至,N,以下选项正确的是,(,),A,P,E,P,C,此带电粒子带负电，它的电势能先变大后变小,D,此带电粒子带正电，它的电势能先变大后变,小,答案,C,解析,根据电场线的分布情况，可知,P,Q,，,A,错误；根据电场线的疏密比较电场强度的大小，可知,P,点电场线密，电场强度大，,E,P,E,Q,，,B,错误；根据电场线的特点，可知此电场是由不等量的异种电荷产生的，其中,q,1,带负电，,q,2,带正电，粒子从,M,点运动到,N,点，受到了向左的力，所以此带电粒子带负电，电势先降低后升高，所以负电荷的电势能先变大后变小，,C,正确，,D,错误,3,电势差与电场强度的关系,(,能力考点,深度研析,),1,匀强电场中电势差与电场强度关系的三个,推论,(3),在匀强电场中，相互平行且相等的线段两端点间的电势差相等，如图乙所示，,ABCD,中，,U,AB,U,DC,，,U,BC,U,AD,。

考向,1,匀强电场中电场强度和电势差的关系,(2024,黑龙江哈尔滨市第一二二中学模拟,),如图，在匀强电场中有一虚线圆，,ab,和,cd,是圆的两条直径，其中,ab,与电场方向的夹角为,60,，,ab,0.2 m,，,cd,与电场方向平行，,a,、,b,两点间的电势差,U,ab,20 V,则,(,),A,电场强度的大小,E,100 V/m,B,b,点的电势比,d,点的低,5 V,C,将电子从,c,点移到,d,点，静电力做正功,D,电子在,a,点的电势能大于在,c,点的电势,能,答案,D,考向,2,等分法求解电场强度,答案,BD,反思提升,等分法确定电场线及电势高低的解题思路,考向,3,非匀强电场中电场强度和电势差的关系,如图是匀强电场遇到空腔导体后的部分电场线分布图，电场线的方向如图所示，,M,、,N,、,Q,是以直电场线上一点,O,为圆心的同一圆周上的三点，,OQ,连线垂直于,MN,，以下说法正确的是,(,),A,O,点电势与,Q,点电势相等,B,将一正电荷由,M,点移到,Q,点，电荷的电势能减少,C,MO,间的电势差等于,ON,间的电势差,D,在,Q,点释放一个正电荷，正电荷所受电场力将沿与,OQ,垂直的方向竖直,向上,答案,B,解析,过,O,点和,Q,点作电场的等势面，如图所示，由图可知，,O,、,Q,两点的电势不相等，故,A,项错误；将一正电荷由,M,点移到,Q,点，电场力对电荷做正功，故电荷的电势能减少，故,B,项正确；,MO,与,ON,相等，但由于电场不是匀强电场，且,MO,间的平均场强大于,ON,间的平均场强，因此由,U,Ed,可推得，,MO,间的电势差大于,ON,间的电势差，故,C,项错误；在,Q,点释放一个正电荷，正电荷所受电场力将沿,Q,点电场线的切线方向斜向上，故,D,项错误,。

跟踪训练】,(,多选,)(2024,山西怀仁一中模拟,),如图所示的直角三角形，,ac,2,ab,、,bc,20 cm,，,d,点为,bc,边上的点，已知,cad,dab,，空间存在一平行于,abc,面的匀强电场b,点的离子源能向各个方向发射一系列的电子，电子的初动能为,E,k,b,2 000 eV,，其中到达,a,、,c,两点的电子动能分别为,2 100 eV,、,1 900 eV,，忽略电子间的相互作用则下列说法正确的是,(,),A,a,点的电势比,b,点的电势高,100,V,3,答案,AC,解析,由,b,到,a,由动能定理可得,eU,ba,E,k,a,E,k,b,2 100 eV,2 000 eV,，解得,U,ba,100 V,，则,a,点的电势比,b,点的电势高,100 V,，,A,正确；由,b,到,c,由动能定理可得,eU,b。