高考物理一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案8.2電場(chǎng)的能的性質(zhì)

8.2電場(chǎng)的能的性質(zhì)〖教學(xué)目標(biāo)〗1.理解電勢(shì)能的概念，掌握電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系；2.理解電勢(shì)能的相對(duì)性，能根據(jù)電場(chǎng)力做功確定電勢(shì)能大?。?.理解電勢(shì)、電勢(shì)差的定義及物理意義，會(huì)判斷電勢(shì)的高低；4.知道等勢(shì)面的概念，知道等勢(shì)面的特點(diǎn)；5.掌握勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系，理解場(chǎng)強(qiáng)的另一種意義；6.知道靜電平衡概念及特點(diǎn)。〖教學(xué)過(guò)程〗活動(dòng)一、請(qǐng)思考以下問(wèn)題：電荷在電場(chǎng)中一定受到電場(chǎng)力作用，電場(chǎng)力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷做功與路徑有關(guān)嗎？請(qǐng)以勻強(qiáng)電場(chǎng)為例予以說(shuō)明；靜止電荷在電場(chǎng)力作用下加速運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做了正功，其動(dòng)能增大了，這是什么能轉(zhuǎn)化而來(lái)？該能量有何特點(diǎn)？請(qǐng)將電場(chǎng)和重力場(chǎng)類比，理解電勢(shì)能的概念1.電勢(shì)能的概念：2.電勢(shì)能的變化與電場(chǎng)力做功的關(guān)系：3.電勢(shì)能的相對(duì)性及參考位置的選?。?.電勢(shì)能的定義：EOAB???例1如圖，在場(chǎng)強(qiáng)為E勻強(qiáng)電場(chǎng)中，取O點(diǎn)為參考，電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，它們與O點(diǎn)的距離分別為L(zhǎng)、2L,把電荷量分別為q、2q、q分別放在A、B兩點(diǎn)，它們的電勢(shì)能分別為EPA1=，EPA2=，EPA3=，EPB1=，EPB2=，EPB3=，電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能與其電量的比值EPA/q=，電荷在B點(diǎn)的EOAB???活動(dòng)二、請(qǐng)結(jié)合上面的例題，復(fù)習(xí)電勢(shì)、電勢(shì)差等概念 1.電勢(shì)的定義：2.電勢(shì)的物理意義：3.判斷電勢(shì)高低的方法：沿著電場(chǎng)線，電勢(shì)4.電勢(shì)是標(biāo)量，可以為正值，也可是負(fù)值，電勢(shì)的正、負(fù)表示。5.電勢(shì)的相對(duì)性：電場(chǎng)中各點(diǎn)電勢(shì)的值是與參考面的選擇有關(guān)6.電勢(shì)差：（1）定義：（2）電勢(shì)差的物理意義：（3）電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差：7.電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系：（2）場(chǎng)強(qiáng)的第二定義：8.等勢(shì)面（1）定義：（2）特點(diǎn)：（3）常見(jiàn)電場(chǎng)的等勢(shì)面形狀：活動(dòng)三、理解靜電感應(yīng)和靜電平衡1.靜電感應(yīng)現(xiàn)象：2.靜電平衡（1）定義：（2）處于靜電平衡的導(dǎo)體特征：活動(dòng)四、完成以下例題，復(fù)習(xí)鞏固電勢(shì)能、電勢(shì)、電勢(shì)差等內(nèi)容例2關(guān)于電勢(shì)、電勢(shì)差和電勢(shì)能這三個(gè)物理量，下面說(shuō)法中正確的是（）A.電荷在高電勢(shì)處具有較大的電勢(shì)能B.電場(chǎng)中確定的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與零電勢(shì)位置的選取有關(guān)C.電勢(shì)、電勢(shì)差和電勢(shì)能都是描述電場(chǎng)本身性質(zhì)的物理量D.單位負(fù)電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能為1J，在B點(diǎn)的電勢(shì)能為2J，則A點(diǎn)電勢(shì)比B點(diǎn)電勢(shì)高1V例3關(guān)于靜電場(chǎng)，下列說(shuō)法中正確的是()A.將負(fù)電荷由電勢(shì)低的地方移到電勢(shì)高的地方，電勢(shì)能一定增加B.無(wú)論是正電荷還是負(fù)電荷，從電場(chǎng)中某點(diǎn)移到無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí)，靜電力做的正功越多，電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能越大C.在同一個(gè)等勢(shì)面上的各點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小必然是相等的D.電勢(shì)降低的方向就是電場(chǎng)強(qiáng)度的方向例4空心球形導(dǎo)體殼內(nèi)放置一正點(diǎn)電荷，球殼內(nèi)、外電場(chǎng)線分布如圖所示．a(chǎn)、d兩點(diǎn)分別位于球殼內(nèi)、外，b、c兩點(diǎn)均位于球殼的內(nèi)表面，則()A.a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于d點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)B.a點(diǎn)的電勢(shì)等于d點(diǎn)的電勢(shì)C.電子在c點(diǎn)的電勢(shì)能大于在d點(diǎn)的電勢(shì)能D.電子從a點(diǎn)分別運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)和c點(diǎn)，電場(chǎng)力做功相等 例5(2022·江蘇卷)如圖所示，正方形ABCD四個(gè)頂點(diǎn)各固定一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷，電荷量相等，O是正方形的中心，將A點(diǎn)的電荷沿OA的延長(zhǎng)線向無(wú)窮遠(yuǎn)處移動(dòng)，則()A.在移動(dòng)過(guò)程中，O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度變小B.在移動(dòng)過(guò)程中，C點(diǎn)的電荷所受靜電力變大C.在移動(dòng)過(guò)程中，移動(dòng)的電荷所受靜電力做負(fù)功D.當(dāng)其移動(dòng)到無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí)，O點(diǎn)的電勢(shì)高于A點(diǎn)例6如圖所示，陰極射線示波管的聚焦電場(chǎng)由電極A1、A2形成，實(shí)線為電場(chǎng)線，虛線為等勢(shì)線，Z軸為該電場(chǎng)的中心軸線，P、Q、R為一個(gè)從左側(cè)進(jìn)入聚焦電場(chǎng)的電子運(yùn)動(dòng)軌跡上的三點(diǎn)，則()A.Q點(diǎn)電勢(shì)等于R點(diǎn)的電勢(shì)B.電場(chǎng)中Q點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于R點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度C.電子在P點(diǎn)處電勢(shì)能大于在Q點(diǎn)處電勢(shì)能D.電子從P至R的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，動(dòng)能先減少，后增加例7靜電透鏡是電子透鏡的一種，它被廣泛應(yīng)用于電子器件(如陰極射線示波管)中．如圖所示，虛線是某電子透鏡中電場(chǎng)的等差等勢(shì)線，一電子在該電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線所示，A、B、C分別是軌跡與等勢(shì)線的交點(diǎn)．已知A點(diǎn)的電勢(shì)為零，電子在A點(diǎn)的動(dòng)能為32eV，在B點(diǎn)的電勢(shì)能為－15eV，不計(jì)電子重力．下列說(shuō)法中正確的是()A.電子一定是從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)B.電子在經(jīng)過(guò)等勢(shì)線c時(shí)的動(dòng)能為32eVC.B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度D.電子在關(guān)于等勢(shì)線d對(duì)稱的兩點(diǎn)所受電場(chǎng)力相同例8有一勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向平行于xOy平面，平面內(nèi)a、b、c、d四點(diǎn)的位置如圖所示，cd、cb分別垂直于x軸、y軸，其中a、b、c三點(diǎn)電勢(shì)分別為4V、8V、10V，使一電荷量為q＝－2×10－5C的負(fù)點(diǎn)電荷由a點(diǎn)開(kāi)始沿abcd路線運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法中正確的是()A.坐標(biāo)原點(diǎn)O的電勢(shì)為2VB.該點(diǎn)電荷從a點(diǎn)移到d點(diǎn)過(guò)程中，電場(chǎng)力做功為8×10－5J該點(diǎn)電荷在c點(diǎn)的電勢(shì)能為2×10－5JD.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為eq\r(2)V/m〖課堂檢測(cè)〗1.如圖所示，實(shí)線為某電場(chǎng)的電場(chǎng)線，虛線為一帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，A、B、C為軌跡上的三點(diǎn)，且AB和BC關(guān)于B點(diǎn)所在的電場(chǎng)線對(duì)稱，不計(jì)重力．則下列關(guān)于粒子的說(shuō)法中正確的是()A.在B點(diǎn)的速度大于在A點(diǎn)的速度B.在B點(diǎn)的加速度大于在A點(diǎn)的加速度C.在B點(diǎn)的電勢(shì)能大于在A點(diǎn)的電勢(shì)能D.沿軌跡AB和沿軌跡BC電場(chǎng)力做的功相同2.如圖所示，一帶正電的粒子以一定的初速度進(jìn)入某點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中，沿圖中彎曲的虛線軌跡先后經(jīng)過(guò)電場(chǎng)中的a、b兩點(diǎn)．其中a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為Ea，方向與ab連線成30°角，b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為Eb，方向與ab連線成60°角．粒子只受靜電力的作用，下列說(shuō)法中正確的是()A.點(diǎn)電荷Q帶正電B.a點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)C.從a到b，系統(tǒng)的電勢(shì)能增加D.粒子在a點(diǎn)的加速度大于在b點(diǎn)的加速度3.如圖所示，a、b、c、d、e、f是以O(shè)為球心的球面上的點(diǎn)，平面aecf與平面bedf垂直，分別在b、d兩點(diǎn)處放有等量同種點(diǎn)電荷＋Q，取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，則下列說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)、e、c、f四點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同B．a(chǎn)、e、c、f四點(diǎn)電勢(shì)不同C．電子沿球面曲線a→e→c運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，靜電力先做正功后做負(fù)功D．電子沿直線由a→O→c運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電勢(shì)能先減少后增加4.如圖所示，A、B是半徑為r的圓上兩點(diǎn)，空間存在平行于圓面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，將質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從圓心處以大小均為v0的初速度向各個(gè)方向射出，結(jié)果粒子到達(dá)A、B兩點(diǎn)時(shí)動(dòng)能均減少了，已知∠AOB=120°，不計(jì)粒子的重力，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為（）A． B．C．D．5.如圖，圓心為O的圓處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)方向與圓平面平行，ab和cd為圓的兩條直徑，∠aOc＝60°.將一電荷量為q的正點(diǎn)電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為W(W>0)；若將該電荷從d點(diǎn)移到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做功也為W.下列說(shuō)法中正確的是()A.a、c兩點(diǎn)的電勢(shì)相等B.電場(chǎng)強(qiáng)度方向由a指向dC.a、O兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大于eq\f(W,2q)D.將該電荷從d點(diǎn)移到圓周上不同點(diǎn)，電場(chǎng)力做功最大值為eq\f(3,2)W6.如圖所示，在等邊三角形三個(gè)頂點(diǎn)A、B、C處，分別固定三個(gè)點(diǎn)電荷，電荷量分別為＋q、＋q、－q.過(guò)點(diǎn)C作AB邊的垂線，垂足為O，過(guò)點(diǎn)A作BC邊的垂線，垂足為P，兩垂線交于M點(diǎn)．取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，