1、高考总复习物理第二单元 电场能的性质第3课时 电势 电势差 电势能选修3-1第七章 电场高考总复习物理高考总复习物理基础回顾考点一 电势与电势差1电势差UAB(1)定义：电荷在电场中由一点A移到另一点B时，_所做的功WAB跟_的电荷量的比值WAB/q，叫做A、B两点间的电势差(也叫电压)，用UAB表示(2)定义式：UAB_.(3)单位：_，1 V1 J/C.(4)电势差是_，但有正负，正负表示电势的高低高考总复习物理2电势(1)定义：在电场中选定一个标准位置，那么电场中某点跟这个标准位置的电势差叫该点的电势在数值上等于把_从某点移动到_(零电势点)时电场力所做的功(2)定义式：AUA0_.(3
2、)单位：_.(4)电势是_，但有正负，电势的正负表示该点电势比零电势高还是低答案：1(1)电场力 移动电荷 2(1)单位正电荷 标准位置(3)伏特(V)(4)标量(3)伏特(V)(4)标量高考总复习物理要点深化从能量的角度反映了电场的性质电场力做功WAB与q成正比，与A到B的路径无关，所以既与q无关，又与A、B间的路径无关由于功是能量转化的量度，因此是从能的角度反映了电场的性质(2)电场力做功有正负之分，电荷量也有正负之分，利用UAB计算时，要注意到WAB、q及UAB的正负(3)证明UABUBA.设在电场中移动同一个电荷从A到B电场力做功WAB，从B到A电场力做功WBA，由于电荷回到出发点A，
3、所以WABWBA0，由此可得：UABUBA.高考总复习物理2电势的理解(1)电场中某点的电势是指这点和所选的零电势点的电势差(2)电势的高低是相对的在讨论电势的大小时，首先必须选定某一位置的电势为零，否则讨论无意义零点的选取是任意的，但一般在理论上取离场源电荷无穷远处为零电势位置实际应用时，常取大地为零电势点在孤立正点电荷形成的电场中，各点电势均为正值，即0；在孤立的负点电荷形成的电场中，各点电势均为负值，即0.高考总复习物理(3)由电势的定义不难得出，电场中某点的电势在数值上等于单位正电荷由该点移至零势点时电场力做的功这说明，当电场中某点的位置和零电势点确定后，这一点的电势就确定了，与该点有
4、无检验电荷无关，即电势的大小是由电场本身和零电势位置决定，但电势差却与零电势点的选取无关(4)沿电场线的方向电势越来越低，场强的方向是电势降落最快的方向(5)UABAB，两点间的电势差等于两点电势的差高考总复习物理基础回顾考点二 电势能1定义：电荷在电场中所具有与电荷_有关的能量叫电荷的电势能2单位：焦耳(J)3电势能是_4特点(1)是电荷与所在电场所共有的，即属于_的电势能；(2)电势能与零势能参考点的选取有关，通常取无穷远处或_的电势能为零答案：1位置 3标量 4(1)系统(2)大地高考总复习物理要点深化1电势与电势能的关系电势的大小取决于场源电荷和该点的位置，数值上等于单位正电荷在该点具
5、有的电势能，与检验电荷q无关电荷在电场中某点所具有的电势能的大小，不仅与电势大小有关，而且与检验电荷的电荷量大小、正负都有关系，即Epq .高考总复习物理2电场力做功与电势能、电势差的关系电场力对电荷做功会引起电势能的变化在电场中移动电荷时，如果电场力对电荷做正功，电势能就减少；如果电场力对电荷做负功，电势能就增加电势能的变化总等于电场力对电荷所做的功在电场中A、B两点间移动电荷时，电场力做的功WAB等于电荷量q与A、B间电势差的乘积：WABqUAB.此公式适用于任何电场由于电场力是保守力，故它对电荷做功与路径无关高考总复习物理基础回顾考点三 等势面1定义：电场中_的各点构成的面叫等势面2在同
6、一等势面上移动电荷，电场力_答案：1电势相同2不做功要点深化1等势面的实质等势面是为了形象、直观地描述电场的场强分布和电势分布而假想的面，实际上并不存在2等势面的特点(1)在同一等势面上移动点电荷，电场力不做功，电荷的电势能不变(电场力做的功为零时，电荷不一定沿等势面移动)高考总复习物理要点深化(2)等势面与电场线相垂直(3)等势面密的地方场强大(4)任意两个等势面都不会相交(5)电场线总是从电势高的等势面指向电势较低的等势面3常见电场的等势面(1)点电荷的等势面是一些同心球面(2)等量异种点电荷连线的中垂线所在的平面是一个等势面，其余等势面对称分布为双曲面(3)匀强电场的等势面为平行平面，等
7、差等势面间距离相等高考总复习物理高考总复习物理题型一 电势高低的判断1根据电场线的方向来判断(1)沿着电场线的方向，电势逐渐降低，且沿电场线电势降低最快(2)在同一等势面上电势相等，电场线总是由电势较高的等势面指向电势较低的等势面2根据电势差的定义UAB，若UAB0，则A点电势比B点电势高；若UAB0，则A点电势比B点电势低高考总复习物理如右图所示，在等量正电荷连线的中垂线上取A、B、C、D四点，A、D两点与B、C两点均关于O点对称，令各点电势分别为A、B、C、D，则下列说法正确的是()AABCDBA DCAD、BC DA C、B D高考总复习物理点评：(1)等量正点电荷连线的中垂线上，中点电
8、势最高(2)等量负点电荷连线的中垂线上，中点电势最低(3)等量异种点电荷连线的中垂线是等势线，取无穷远处电势为零，中垂线上各点电势为零解析：等量正点电荷连线的中点O处合场强为零，中垂线O上方合场强沿中垂线向上，下方合场强沿中垂线向下，因“沿场强方向电势降低”可判断A错、B对；电势是标量，由对称性可知C对、D错本题还可以根据等量正点电荷等势面的分布情况，结合等势面与电场线的关系判断答案：BC高考总复习物理题型训练1.如右图所示，P、Q是两个电荷量相等的异种电荷，在其电场中有a、b、c三点在一条直线上，平行于P、Q的连线，b在P、Q连线的中垂线上，a、b、c分别表示a、b、c三点的电势，Ea、Eb
9、、Ec分别表示a、b、c三点的场强大小，下列说法正确的是()Aa b c Ba c bCEaEbEc DEbEaEcabbc高考总复习物理解析：从a到b和从b到c，电场力对正电荷均做正功，所以a到b到c的电势能逐渐变小电势是标量，叠加遵从代数加减法则根据正电荷产生的电势为正，负电荷产生的电势为负，电势大小与电荷多少及距离有关，b点到正、负电荷距离一样远，所以电势为零，所以abc.根据等量异种电荷电场线分布可知EbEaEc，但应注意三处场强方向不同答案：A高考总复习物理题型二电场力做功与电势差、电势能的关系一带电荷量为q3106 C的点电荷，从电场中A点移到B点时，克服电场力做功6104 J，从
10、B点移动到C点时，电场力做功9104 J，则()AAB间电势差为UAB200 VBBC间电势差为UBC300 VC电荷在B点的电势能大于在A点的电势能D若以B点电势为零，则电荷在C点的电势能为EC9104 J解析：电荷从A点移动到B点时，电场力做功为WAB6104 J，根据电势差的计算公式，高考总复习物理有：300 V，故A正确B错误；由于电荷从A点移到B点时克服电场力做功，电势能增加，故电荷的在B点的电势能大于在A点的电势能，C正确设B0，根据UBCBC，解得CUBC300 V，所以电荷在C点电势能ECq C9104 J，D错误答案：AC点评：首先在计算电势差和电势的时候都要注意做功、电荷量
11、的正、负性；其次从电势差确定电势一定要有零势点的选取说明；再次，要利用电场力做功的性质来判断电势能的变化或高低高考总复习物理题型训练2.如右图所示的匀强电场E的区域内，由A、B、C、D、A、B、C、D作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD垂直下列说法正确的是()AA、D两点间电势差UAD与A、A两点间电势差UAA相等B带正电的粒子从A点沿路径ADD移到D点，电场力做正功C带负电的粒子从A点沿路径ADD移到D点，电势能减小D带电的粒子从A点移到C点，沿对角线A C与沿路径ABBC电场力做功相同高考总复习物理解析：电场力的方向与面ABCD垂直，所以面ABCD是等势面，A、D两点的电势差为0
12、，又因A、A两点的电势差不为0，所以选项A错带正电的粒子从A点到D电场力不做功，而由DD电场力做功，所以选项B正确；同理，带负电的粒子从A点沿路径ADD移到D点，电场力做负功，电势能增大，选项C错；由电场力做功的特点得选项D也正确答案：BD高考总复习物理题型三 等势面的理解与应用a、b、c、d为某一电场中的等势面一带负电粒子飞入电场后只在电场力作用下沿M点到N点(见右图)的虚线运动不计粒子的重力，由图可知()AM点处的电场强度大于N点处的电场强度B带电粒子在N点的速度比在M点处的速度大C带电粒子在N点处的电势能比在M点处的电势能大D四个等势面电势关系为a b c d高考总复习物理解析：先根据电
13、场线与等势线的关系作得如右图所示的电场线，由此可知，M点处的电场线比N点处的电场线密，电场强度大，由此看出，等势线密的地方电场线也密，故A正确在M点画轨迹的切线为带电粒子的速度方向，由于轨迹要处于电场力与速度所夹的角度内，故电场力必须沿M点上的电场线向右，由此可知粒子运动至N点电场力做负功，电势能增加，则动能减小，速度减小，选项B错C对；又因为移动的是负电粒子，则电势将减小，四个等势面电势关系为a b cUb，C选项不正确；根据检验电荷的位移与所受电场力的夹角大于90，可知电场力对检验电荷做负功功是能量变化的量度，可判断由ab电势能增加，B选项正确；又因电场力做功与路径无关，系统的能量守恒，电
14、势能增加则动能减小，即速度减小，D选项正确答案：BD高考总复习物理高考总复习物理警示 混淆电势与电势差的概念将一电荷量为q2106 C的点电荷从电场外一点移至电场中某点A，电场力做功4105 J，求A点的电势错解：电场力做功WqU，得UV20 V，所以可得A点电势为20 V.分析纠错：错误混淆了电势与电势差两个概念间的区别在电场力的功的计算式WqU中，U是指电场中两点间的电势差而不是某点电势解法一 设场外一点P电势为P且P0，从PA，电场力的功WqUPA，所以Wq(PA)，即41052106(0A)，得A20 V.高考总复习物理解法二 设A与场外一点P的电势差为U，由WqU，所以UV20 V，设UP0，所以20 V因为电场力对正电荷做正功，必由高电势移向低电势，所以A20 V答案：20 V点评：公式WqU有两种用法：(1)当电荷由AB时，写为WqUABq(UAUB)，强调带符号用，此时W的正、负直接与电场力做正功、负功对应，如“解法一”；(2)W，q，U三者都取绝对值运算，如“解法二”，但所得W或U的正负号需另做判断高考总复习物理祝您
