单元电场的能的性质.PPTVIP

电场中的功能关系 [师 之 说] 1．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． 2．电场力做功的计算方法 (1)由公式W＝Flcosθ计算，此公式只适合于匀强电场中， 可变形为：W＝qElcosθ. (2)由W＝qU来计算，此公式适用于任何形式的静电场． (3)由动能定理来计算：W电场力＋W其他力＝ΔEk. (4)由电势能的变化计算：W＝Ep1－Ep2. 3．带电粒子在电场中做曲线运动时正负功的判断 (1)粒子速度方向一定沿轨迹的切线方向，粒子受力方向 一定沿电场线指向轨迹凹侧． (2)电场力与速度方向间夹角小于90°，电场力做正功； 夹角大于90°，电场力做负功． [关键一点] 解决此类问题时应注意以下两点： (1)必须首先作出判断是否考虑重力． (2)充分利用电场线的特点、等势面的特点来分析． 如图6－2－6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 图6－2－6 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 eV　　　　　　　　　　B．13 eV C．20 eV D．34 eV [思路点拨]　本题主要考查了电场力做功与电势能变化间的关系以及能量守恒的概念．解决本题的关键是正确找出点电荷在等势面间移动时电势能的改变量． [解析]　由于正电荷由a到b动能减小了21 eV，而电场中机械能和电势能总和不变，故在等势面3的动能应为12 eV，总能量为12 eV＋0＝12 eV.当在所求位置时，因为电势能为－8 eV，所以动能为12 eV－(－8 eV)＝20 eV，故应选C. [答案]　C 在解决电场中的能量问题时常用到的基本规律有动能定理、能量守恒定律，有时也会用到功能关系． (1)应用动能定理解决问题需研究合外力的功(或总功)． (2)应用能量守恒解决问题需注意电势能和其他形式能间 的转化． (3)应用功能关系解决该类问题需明确电场力做功与电势 能改变之间的对应关系. [学 之 用] 2.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6－2－7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 图6－2－7 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：同一检验电荷在a、b两点受力方向不同，所以A错误；因为A、B两处为负电荷，所以等势线由外向内表示的电势越来越低．将正电荷从c点移到d点，正电荷的电势能增加，电场力做负功，B错误；负电荷从a点移到c点，电势能减少，电场力做正功，C正确；正电荷沿虚线从e点移到f点的过程中，电势先降低再升高，电势能先减小后增大，D正确． 答案：CD [备课点滴]　　 [名师心语] 该题是一个物体有多个运动过程的题目，对该物体的运动过程受力分析要清楚．在解答该题的过程中多次运用了动能定理，这要比运用牛顿定律简单得多，因为在该题中，库仑力是一个变力．最近几年的高考命题，突出考查力、电两个主干知识的同时，电场性质与力学问题的综合考查出现几率越来越高，特别是对电场力做功特点、动能定理、牛顿第二定律等力学问题考查分析、理解和应用能力，挖掘隐含信息能力． 考情分析 　　高考对本节知识的考查主要集中在对电场力做功、电势能、电势、电势差、等势面以及匀强电场中场强与电势差的关系等知识点的考查，考题主要以选择题的形式出现，其中电场力做功与电势能变化和匀强电场中求电势高考中考查频率较高，而且匀强电场中求电势的问题还涉及数学中平面几何和立体几何等较为复杂的数学运算．计算题一般是带电粒子在混合场中运动的问题，个别题目是电场知识