高考物理新總復(fù)習(xí)課件電勢能和電勢電場應(yīng)用

高考物理新總復(fù)習(xí)課件電勢能和電勢電場應(yīng)用匯報人：XX20XX-01-17電勢能基本概念與性質(zhì)電勢與等勢面分析靜電場與恒定電流關(guān)系探討復(fù)雜電路分析與計算方法帶電粒子在復(fù)合場中運(yùn)動規(guī)律研究總結(jié)回顧與拓展延伸目錄01電勢能基本概念與性質(zhì)電荷在電場中具有的勢能，稱為電勢能。它是電場和電荷相互作用的結(jié)果，反映了電荷在電場中的位置所具有的能量。Ep=qφ，其中Ep表示電勢能，q表示電荷量，φ表示電勢。此公式表明電勢能與電荷量及電勢有關(guān)。電勢能定義及表達(dá)式電勢能表達(dá)式電勢能定義電場力電荷在電場中受到的力稱為電場力。電場力的大小與電荷量和電場強(qiáng)度成正比，方向與電場強(qiáng)度的方向相同或相反。電場力做功電荷在電場力的作用下移動時，電場力會對電荷做功。做功的大小與電荷量、電場強(qiáng)度和移動距離有關(guān)。電荷在電場中受力情況電勢能守恒定律在靜電場中，電荷在移動過程中，電場力所做的功等于電勢能的減少量。即，電場力做功等于電勢能的改變量。應(yīng)用利用電勢能守恒定律可以解決電場中的許多問題，如計算電荷在電場中的移動距離、計算電場強(qiáng)度等。同時，它也是理解電磁感應(yīng)、電磁波等物理現(xiàn)象的基礎(chǔ)。電勢能守恒定律及應(yīng)用02電勢與等勢面分析電勢是描述電場中某點(diǎn)電勢能的物理量，表示單位正電荷在該點(diǎn)所具有的電勢能。電勢定義電勢的計算通常通過求解電場中某點(diǎn)到參考點(diǎn)的電勢差來實現(xiàn)。根據(jù)電勢差的定義，可以選擇合適的路徑進(jìn)行積分計算，或者利用電勢疊加原理進(jìn)行簡化計算。計算方法電勢定義及計算方法特點(diǎn)等勢面與電場線垂直，且電場線指向電勢降低的方向。同一等勢面上的各點(diǎn)電勢相等，不同等勢面上的點(diǎn)電勢不等。等勢面密集的地方電場強(qiáng)，等勢面稀疏的地方電場弱。等勢面概念：等勢面是指電場中電勢相等的各個點(diǎn)所構(gòu)成的面。在等勢面上移動電荷，電場力不做功。等勢面概念及特點(diǎn)問題描述01在電場中，已知某點(diǎn)的位置及周圍電荷的分布情況，求解該點(diǎn)的電勢。解題思路02首先確定參考點(diǎn)，并選擇合適的路徑計算該點(diǎn)到參考點(diǎn)的電勢差。根據(jù)電場的疊加原理，將周圍電荷在該點(diǎn)產(chǎn)生的電勢進(jìn)行疊加，得到該點(diǎn)的總電勢。注意事項03在計算過程中，需要注意電荷的正負(fù)、電量的大小以及距離的遠(yuǎn)近等因素對電勢的影響。同時，選擇合適的路徑和參考點(diǎn)可以簡化計算過程。典型問題解析：求解某點(diǎn)電勢03靜電場與恒定電流關(guān)系探討在靜電場作用下，導(dǎo)體內(nèi)部自由電子受到電場力作用發(fā)生移動，形成感應(yīng)電荷，感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場與原電場疊加，使導(dǎo)體內(nèi)部電場為零，達(dá)到靜電平衡狀態(tài)。此時導(dǎo)體表面電荷分布不均勻，曲率大處電荷密度大。靜電場對導(dǎo)體的影響絕緣體內(nèi)部幾乎沒有自由電子，因此靜電場對其影響較小。但在強(qiáng)電場作用下，絕緣體可能會被擊穿，產(chǎn)生放電現(xiàn)象。靜電場對絕緣體的影響靜電場對導(dǎo)體和絕緣體影響恒定電流產(chǎn)生條件及規(guī)律產(chǎn)生條件恒定電流的產(chǎn)生需要閉合回路和恒定電源。電源提供持續(xù)的電壓差，使電荷在回路中定向移動形成電流。規(guī)律恒定電流的大小和方向遵循歐姆定律和安培環(huán)路定律。歐姆定律表明電流與電壓成正比，與電阻成反比；安培環(huán)路定律則揭示了磁場與電流之間的相互作用關(guān)系。靜電平衡狀態(tài)下，導(dǎo)體內(nèi)部感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場與原電場疊加，使內(nèi)部電場為零。內(nèi)部電場為零電荷分布在表面等勢體表面電場強(qiáng)度與表面垂直靜電平衡時，導(dǎo)體表面電荷分布不均勻，曲率大處電荷密度大。整個導(dǎo)體是一個等勢體，表面是等勢面。這意味著在導(dǎo)體上任意兩點(diǎn)的電勢差為零。導(dǎo)體表面附近處的電場強(qiáng)度方向與導(dǎo)體表面垂直。靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體特性04復(fù)雜電路分析與計算方法組成要素復(fù)雜電路由電源、電阻、電容、電感等多種元件組成。分類根據(jù)電路的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，復(fù)雜電路可分為線性電路和非線性電路；根據(jù)電源的性質(zhì)，可分為直流電路和交流電路。復(fù)雜電路組成要素和分類

串并聯(lián)電路特點(diǎn)及其識別方法串聯(lián)電路特點(diǎn)電流路徑唯一，各元件流過的電流相等；總電壓等于各元件電壓之和。并聯(lián)電路特點(diǎn)各元件兩端電壓相等，總電流等于各元件電流之和。識別方法通過觀察電路的連接方式，判斷元件之間的串并聯(lián)關(guān)系。在串聯(lián)電路中，元件首尾相接；在并聯(lián)電路中，元件首首相接、尾尾相接。典型問題解析：含源一端口網(wǎng)絡(luò)參數(shù)求解含源一端口網(wǎng)絡(luò)是指有一個獨(dú)立源和一個端口的網(wǎng)絡(luò)，求解該網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)是電路分析中的常見問題。問題描述采用等效變換的方法，將含源一端口網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換為等效電源和等效電阻的形式，從而簡化計算過程。具體步驟包括：將獨(dú)立源置零，求出網(wǎng)絡(luò)的開路電壓和短路電流；根據(jù)開路電壓和短路電流求出等效電阻和等效電源；將等效電源和等效電阻接入原網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行參數(shù)求解。求解方法05帶電粒子在復(fù)合場中運(yùn)動規(guī)律研究磁場力帶電粒子在磁場中受到洛倫茲力的作用，其大小與粒子的電荷量、速度和磁場的強(qiáng)度有關(guān)，方向垂直于粒子運(yùn)動方向和磁場方向所構(gòu)成的平面。電場力帶電粒子在電場中受到電場力的作用，其大小與粒子的電荷量和電場的強(qiáng)度有關(guān)，方向沿電場線方向或與電場線方向相反。重力對于質(zhì)量較大的帶電粒子，在復(fù)合場中還需要考慮重力的作用，其大小與粒子的質(zhì)量和重力加速度有關(guān)，方向豎直向下。帶電粒子在復(fù)合場中受力分析當(dāng)帶電粒子所受合力為零或所受合力與速度方向在同一直線上時，粒子將做勻速直線運(yùn)動或勻變速直線運(yùn)動。直線運(yùn)動當(dāng)帶電粒子所受合力與速度方向不在同一直線上時，粒子將做曲線運(yùn)動。根據(jù)粒子的初速度和所受合力的方向，可以判斷粒子的運(yùn)動軌跡。曲線運(yùn)動當(dāng)帶電粒子所受合力恰好提供向心力時，粒子將做勻速圓周運(yùn)動。此時，粒子的速度大小不變，方向不斷改變。圓周運(yùn)動帶電粒子在復(fù)合場中運(yùn)動軌跡判斷確定粒子的初狀態(tài)和受力情況根據(jù)題目所給條件，確定粒子的初位置、初速度和所受的電場力、磁場力和重力等。選擇合適的坐標(biāo)系，建立粒子的運(yùn)動方程。根據(jù)粒子的受力情況，可以選擇牛頓第二定律、動能定理或動量定理等建立方程。通過求解方程，可以得到粒子的運(yùn)動軌跡、速度、加速度等物理量。需要注意的是，對于復(fù)雜的運(yùn)動軌跡，可能需要采用數(shù)值計算的方法進(jìn)行求解。對求解結(jié)果進(jìn)行分析和討論，驗證結(jié)果的合理性和準(zhǔn)確性。同時，可以進(jìn)一步探討影響粒子運(yùn)動軌跡的因素和規(guī)律。建立坐標(biāo)系和方程求解方程分析結(jié)果和討論典型問題解析06總結(jié)回顧與拓展延伸電勢能電勢能是電荷在電場中具有的勢能，與電荷的電量和電場中的位置有關(guān)。電勢能的計算公式為Ep=qφ，其中q為電荷量，φ為電勢。電勢電勢是描述電場性質(zhì)的物理量，表示單位正電荷在電場中某點(diǎn)具有的電勢能。電勢的定義式為φ=Ep/q，電勢的大小與電場強(qiáng)度及電場中的位置有關(guān)。電場電場是存在于電荷周圍的一種特殊物質(zhì)，它對放入其中的電荷產(chǎn)生力的作用。電場的強(qiáng)弱用電場強(qiáng)度E表示，電場強(qiáng)度的方向與正電荷所受電場力方向相同。關(guān)鍵知識點(diǎn)總結(jié)回顧電勢能與電勢的混淆學(xué)生容易將電勢能與電勢混淆，認(rèn)為它們都是描述電場性質(zhì)的物理量。實際上，電勢能是電荷在電場中具有的勢能，而電勢是描述電場性質(zhì)的物理量，表示單位正電荷在電場中某點(diǎn)具有的電勢能。電場強(qiáng)度與電勢的關(guān)系學(xué)生容易認(rèn)為電場強(qiáng)度與電勢成正比或反比關(guān)系。實際上，電場強(qiáng)度與電勢沒有直接關(guān)系，它們分別描述電場的兩個不同性質(zhì)。電場線與等勢面的理解學(xué)生容易將電場線與等勢面混淆，認(rèn)為它們都是描述電場性質(zhì)的物理量。實際上，電場線是描述電場中電場強(qiáng)度方向和大小的圖形，而等勢面是描述電場中電勢相等的點(diǎn)的圖形。易錯易混問題剖析高考真題訓(xùn)練01A.B.C.D.02【分析】本題考查帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動以及功率的計算。根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的速度時間公式得出帶電粒子的速度表達(dá)式，結(jié)合瞬時功率的公式得出功率的表達(dá)式，從而確定正確的圖線。03【解答】帶電粒子在勻強(qiáng)電場中做類平拋運(yùn)動，在豎直方向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，則有：v_y=at=qEmt，則電場力做功的功率P=Fv_y=qEv_y=q^2Ea^2t^2m，可知P與t的平方成正比。故C正確，ABD錯誤。高考真題訓(xùn)練真題二：（2021年全國高考物理試題）一帶負(fù)電的粒子在某電場中僅受電場力作用，能分別完成以下兩種運(yùn)動：①在電場線上運(yùn)動；②在等勢面上做勻速圓周運(yùn)動。該電場可能由（）A.一個帶正電的點(diǎn)電荷形成B.一個帶負(fù)電的點(diǎn)電荷形成C.兩個分立的帶等量負(fù)電的點(diǎn)電荷形成D.一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷與帶正電的無限大平板形成高考真題訓(xùn)練高考真題訓(xùn)練【分析】本題考查帶電粒子在電場中的運(yùn)動以及點(diǎn)電荷、等量同種電荷和等量異種電荷周圍電場線的分布。解決本題的關(guān)鍵是要知道點(diǎn)電荷、等量同種電荷和等量異種電荷周圍電場線的分布，結(jié)合粒子的運(yùn)動軌跡分析判斷?！窘獯稹恳粠ж?fù)電的粒子在某電場中僅受電場力作用，若在電場線上運(yùn)動，則電勢要變化，而負(fù)電荷在電勢高處電勢能小，在電勢低處電勢能大，所以可判斷能夠完成這一運(yùn)動的只有負(fù)點(diǎn)電荷的電場，故B正確；若在等勢面上做勻速圓周運(yùn)動，則電場力大小應(yīng)該