2024版新教材高考物理全程一轮总复习第九章静电场及其应用静电场中的能量第2讲静电场中的能量课件

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课 程 标 准知道静电场中的电荷具有电势能．了解电势能、电势和电势差的含义．知道匀强电场中电势差与电场强度的关系． 素 养 目 标物理观念：了解电势能、电势、电势差的概念，掌握电容器的特点．科学思维：通过类比思想建构电势能概念，采用比值定义法定义电场中能的性质——电势，类比等高线研究等势面的特点，通过控制变量法知道匀强电场中电势差与电场强度的关系；与电场中力的性质相联系，从功能关系角度全面认识电场的性质． 
一、静电力做功　电势能1．静电力做功(1)特点：静电力做功与______无关，只与___________有关．(2)计算：①W＝________，适用于________电场．②WAB＝________，适用于任何电场．
2．电势能(1)定义：电荷在________中具有的势能．数值上等于将电荷从该点移到________位置时电场力所做的功．　　类比重力做功(2)静电力做功与电势能变化的关系：静电力做的功等于______________，即WAB＝EpA－EpB＝－ΔEp.　 类比重力势能(3)电势能的相对性：电势能是相对的，电势零点选取不同，电势能的值_______．通常选取________处或________电势能为零．
二、电势　等势面1．电势(1)定义：电荷在电场中某一点的________与它的________之比．(2)定义式：φ＝________．(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：电势具有相对性． 同一点的电势因选取电势零点的不同而不同．
2．等势面(1)定义：电场中________的各点构成的面．(2)四个特点①等势面一定与________垂直．②在___________上移动电荷时静电力不做功．沿着电场线的方向，电势降低最快．③电场线方向总是从________的等势面指向________的等势面．④等差等势面越密的地方电场强度________，反之________．
走进生活静电喷涂是利用高压静电电场使带负电的涂料微粒沿着与电场相反的方向定向运动，并将涂料微粒吸附在工件表面上的一种喷涂方法，其工作原理如图所示．忽略运动中涂料微粒间的相互作用和涂料微粒的重力．
(1)图中A点电势高于B点电势．(　　)(2)涂料微粒在运动过程中电势能减小．(　　)(3)涂料微粒在向被喷涂工件运动的轨迹中，在直线轨迹上电势升高最快．(　　)
考点一　静电力做功、电势能和电势1．求静电力做功的四种方法
例1 [2022·河北卷]如图，真空中电荷量为2q和－q(q>0)的两个点电荷分别位于M点与N点，形成一个以MN延长线上O点为球心，电势为零的等势面(取无穷远处电势为零)，P为MN连线上的一点，且MPEb>EcC．电场力对电子做的功Wab＝WbcD．电子可仅受电场力沿实线轨迹从a点经过b点运动到c点
解析：由图可知，该电场的电场线由右向左，沿电场线方向电势逐渐降低，可知a、b、c三点的电势逐渐升高，选项A正确；电场线的疏密程度表示场强的大小，从图中可以看出，a点的电场线最密集，b点的电场线最稀疏，故三点的电场强度的大小关系为Ea>Ec>Eb，选项B错误；因a、c在中间水平虚线上的等势点到b点的距离相等，又b为水平虚线的中点，电场线关于水平虚线的中垂线对称，可知Uab＝Ubc，根据W＝qU可知，电场力对电子做的功Wab＝Wbc，选项C正确；因电场线是曲线，电子沿轨迹运动时受电场力的大小和方向不断变化，假设电子仅受电场力作用时沿实线轨迹从a点经b点运动到c点，在b到c过程中电子受到的力向右没有指向轨迹的凹侧，故不满足电子做曲线运动的条件，选项D错误．
针 对 训 练4.如图所示，实线表示某电场的电场线(方向未标出)，虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为φM、φN，粒子在M和N时加速度大小分别为aM、aN，速度大小分别为vM、vN，电势能分别为EpM、EpN.下列判断正确的是(　　)A．vM