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1、 课时22电势电势差2021/8/11 星期三1考点一电势差、电势与等势面基础梳理1电势差U(1)定义：电荷在电场中的某点A移动到另一点B时电场力所做的功WAB与该电荷的电荷量q的比值(2)公式：UAB ，国际单位是伏特(V)或者焦耳/库仑(J/C)2021/8/11 星期三2(3)标量：没有方向但是有正负，UABUBA.(4)性质：UAB与电荷量q无关，只取决于A、B两点在电场中的位置2021/8/11 星期三32电势(1)定义：试探电荷在电场中某点具有的电势能Ep与本身电荷量q的比值，叫做该点的电势.(2)公式：.(3)国际单位是伏特(V)或者焦耳/库仑(J/C)(4)标量：没有方向但是有
2、正负(5)性质：零电势点确定后，高于零电势的为正，低于零电势的为负2021/8/11 星期三43等势面(1)定义：电场中电势相等的各点构成的面叫做等势面(2)性质：等势面上任意两点间的电势差为零；等势面和电场线垂直，所以沿等势面移动电荷时，电场力和等势面一直垂直而不做功；等势面的疏密表示电场的强弱等势面越密，电场强度越大；2021/8/11 星期三5任意的两个等势面不能相交；电场线和等势面都是人们虚拟出来的用来形象描述电场的一种工具2021/8/11 星期三6疑难详析1比较电势和电势差(1)电势和电势差都是反映电场本身能的性质的物理量，其大小与试探电荷无关；(2)电势和电势差单位相同，都是标量
3、，但又都有正负；(3)UABAB，某点的电势在数值上等于该点和零电势点的电势差，当电势差取绝对值时一般记做U；(4)某点的电势大小和零电势点的选取有关，两点间的电势差与零电势点的选取无关2021/8/11 星期三72比较电势和电场强度(1)电势反映电场能的性质，电场强度反映电场力的性质；(2)电势是标量，具有相对性，而电场强度是矢量，不具有相对性，两者叠加时运算法则不同；(3)电势与电场强度的大小没有必然的联系，某点的电势为零，电场强度不一定是零，反之亦然；2021/8/11 星期三8(4)电势与电场强度都由电场本身的因素决定，与试探电荷无关(5)沿着电场线的方向电势越来越低，电场线的方向是电
4、势降落最快的方向，电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面2021/8/11 星期三93判断电势高低常用的方法确定电势高低的方法有：由定义式通过计算判断；根据UABAB判断：若UAB0，则AB，若UAB0，则AB，UAB200 V|UBC|V300 V因负电荷从B移到C电场力做正功，必是从低电势点移到高电势点，即BN，即A正确，B错误N点电场线密，电场强，电场力大，M点电场线疏，电场弱，电场力小，所以C错误，D正确答案：AD2021/8/11 星期三41图72(2008海南高考)匀强电场中有a、b、c三点在以它们为顶点的三角形中，a30，c90.电场方向与三角形所在平面平行已知a、b和c点
5、的电势分别为(2 )V、(2 )V和2 V该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为 ()2021/8/11 星期三42图82021/8/11 星期三43解析：连接圆心O和c，并通过b、a两点分别作Oc的平行线，因为OaObOcR，所以三条平行线是等势差的再过O点作三条平行线的垂线，交三角形abc的外接圆于d、e两点，则d点电势最高，e点电势最低由ERcos30bc，ERdc，ERce且b(2 )V，c2 V得d4 V，e0 V，所以B正确，ACD均错误答案：B2021/8/11 星期三443(2008江苏高考)如图9所示，实线为电场线，虚线为等势线，且ABBC，电场中的A、B、C图9三点的场强分
6、别为EA、EB、EC，电势分别为A、B、C，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，则下列关系中正确的有 ()AABCBECEBEACUABBC，即A正确A、B、C三点中A处电场线最疏，C处电场线最密，所以EAEBEC，则B正确尽管ABBC，但EAEBEC，所以UABUBC，即C正确，D错误答案：ABC2021/8/11 星期三464(2009山东高考)如图10所示，在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷Q和Q，x轴上的P点位于Q的右侧下列判断正确的是 ()图10A在x轴上还有一点与P点电场强度相同B在x轴上还有两点与P点电场强度相同C若将一试探电荷q从P点移至O点，电势能增大D
7、若将一试探电荷q从P点移至O点，电势能减小2021/8/11 星期三47解析：本题主要考查等量异种电荷形成的电场和电场力做功与电势能的变化，意在考查考生受力分析和运用数学知识处理物理问题的能力由点电荷产生的场强公式E 和场强叠加知识得，若Q与O点的距离为x，P点与Q的距离为a，则可得P点场强为EP ，方向水平向左，根据对称性特点知，A正确，B错；根据等量异种电荷形成的电场特点知，O点电势为零，而P点电势小于零，故将q从P点移至O点，电场力做负功，其电势能一定增大答案：AC2021/8/11 星期三48 图112021/8/11 星期三495(2009安徽高考)在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形
8、abcd，顶点a、c处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图11所示若将一个带负电的粒子置于b点，自由释放，粒子将沿着对角线bd往复运动粒子从b点运动到d点的过程中 ()A先做匀加速运动，后做匀减速运动B先从高电势到低电势，后从低电势到高电势C电势能与机械能之和先增大，后减小D电势能先减小，后增大2021/8/11 星期三50解析：本题考查的是静电场的有关知识，意在考查考生对电场力的性质和能的性质这一综合知识点的理解和应用能力；粒子在从b点到d点的过程中虽然是先加速后减速，但不是匀变速，故A错；由等量同种电荷的电场线可知，从b点到d点电势先升高后降低，故B不对；此过程中，粒子只受电场力作用，故其机械能和电势能之和是不变的，故C错；粒子在从b点到d点的过程中，电场力先做正功再做负功，电势能先减少，后增加，故选D.答案：D2021/8/11 星期三512021/8/11 星期三52