電場(chǎng)能的性質(zhì)培優(yōu)目標(biāo)：1．掌握電勢(shì)和電勢(shì)能大小的判斷方法?！?．理解電場(chǎng)中的功能關(guān)系和能量守恒定律。　3．會(huì)應(yīng)用功能關(guān)系和能量守恒定律解決相關(guān)問題。 考點(diǎn)1　電勢(shì)高低及電勢(shì)能大小的判斷1．電勢(shì)高低的判斷方法判斷角度判斷方法依據(jù)電場(chǎng)線方向沿電場(chǎng)線方向，電勢(shì)越來越低(電場(chǎng)線的方向就是電勢(shì)降低最快的方向)場(chǎng)源電荷判斷法離場(chǎng)源正電荷越近的點(diǎn)，電勢(shì)越高；離場(chǎng)源負(fù)電荷越近的點(diǎn)，電勢(shì)越低根據(jù)電場(chǎng)力做功判斷正電荷在電場(chǎng)力作用下移動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力做正功，電荷由高電勢(shì)處移向低電勢(shì)處；正電荷克服電場(chǎng)力做功，電荷由低電勢(shì)處移向高電勢(shì)處。對(duì)于負(fù)電荷，情況恰好相反根據(jù)Ep＝qφ判斷正電荷所在處的電勢(shì)能越大，該點(diǎn)電勢(shì)越高；負(fù)電荷所在處的電勢(shì)能越大，該點(diǎn)電勢(shì)越低2．電勢(shì)能大小的判斷方法判斷角度判斷方法做功判斷法電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少；電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大   電荷電勢(shì)法正電荷在電勢(shì)越高的地方電勢(shì)能越大；負(fù)電荷在電勢(shì)越低的地方電勢(shì)能越大公式法由Ep＝qφ，將電荷的大小、正負(fù)號(hào)一起代入公式。若Ep為正值，其絕對(duì)值越大表示電勢(shì)能越大；如Ep為負(fù)值，其絕對(duì)值越小，表示電勢(shì)能越大能量守恒法若只有電場(chǎng)力做功，電荷的動(dòng)能和電勢(shì)能之和不變，電荷動(dòng)能增加，電勢(shì)能減少；電荷動(dòng)能減少，電勢(shì)能增加場(chǎng)源電荷判斷法離場(chǎng)源正電荷越近，檢驗(yàn)正電荷(或負(fù)電荷)的電勢(shì)能越大(或越小)，離場(chǎng)源負(fù)電荷越近，檢驗(yàn)正電荷(或負(fù)電荷)的電勢(shì)能越小(或越大)電場(chǎng)線法順著電場(chǎng)線的方向，檢驗(yàn)正電荷(或負(fù)電荷)的電勢(shì)能減少(或增加)，逆著電場(chǎng)線的方向，檢驗(yàn)正電荷(或負(fù)電荷)的電勢(shì)能增加(或減少)【典例1】　(多選)在真空中A、B兩點(diǎn)分別放置等量異種電荷，在電場(chǎng)中通過A、B兩點(diǎn)的豎直平面內(nèi)對(duì)稱位置取一正方形路徑abcd，如圖所示，現(xiàn)將一電子沿abcd移動(dòng)一周，則以下判斷中正確的是(　　)A．由a→b，電勢(shì)降低，電子的電勢(shì)能減少B．由b→c，電場(chǎng)對(duì)電子先做負(fù)功后做正功，總功為零C．由c→d，電子的電勢(shì)能增加D．由d→a，電子的電勢(shì)能先減少后增加，電勢(shì)能總增量為零[思路點(diǎn)撥]　(1)根據(jù)電勢(shì)高低，分析電場(chǎng)力對(duì)電子做功的正負(fù)。(2)根據(jù)等勢(shì)線的分布情況分析電勢(shì)的變化。BD　[等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線及等勢(shì)面分布情況如圖所示，由圖中電場(chǎng)線分布可知，從a到b電勢(shì)逐漸降低，電子的電勢(shì)能增加，A錯(cuò)誤；再由等勢(shì)線的分布可知，b、c在同一等勢(shì)面上，沿直線由b到c電勢(shì)先降低后升高，電場(chǎng)對(duì)電子先做負(fù)功，后做正功，總功為零，B正確；由c到d，電場(chǎng)對(duì)電子做正功，電子的電勢(shì)能減少，C錯(cuò)誤；a、d在同一等勢(shì)面上，由d到a，電子的電勢(shì)能先減少后增加，電勢(shì)能總增量為零，D正確。](1)同一條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，可用沿電場(chǎng)線方向，電勢(shì)降低，比較兩點(diǎn)電勢(shì)高低；不在同一電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，可畫出過兩點(diǎn)的等勢(shì)面，再用沿電場(chǎng)線由高等勢(shì)面指向低等勢(shì)面比較兩點(diǎn)電勢(shì)高低。(2)判斷電勢(shì)能增減時(shí)最常用的方法是將電荷從一點(diǎn)移至另一點(diǎn)，判斷電場(chǎng)力做功的正、負(fù)，從而比較電荷具有電勢(shì)能的增減情況。[跟進(jìn)訓(xùn)練]1．如圖所示，將帶正電的甲球放在不帶電的乙球左側(cè)，兩球在空間形成了穩(wěn)定的靜電場(chǎng)，實(shí)線為電場(chǎng)線，虛線為等差等勢(shì)線。A、B兩點(diǎn)與兩球球心連線位于同一直線上，C、D兩點(diǎn)關(guān)于直線AB對(duì)稱，則(　　)A．A點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢(shì)相同B．正電荷從A點(diǎn)移至B點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功C．C點(diǎn)和D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同D．負(fù)電荷從C點(diǎn)移至D點(diǎn)，電勢(shì)能增大B　[本題疑難之處是不清楚電場(chǎng)線的特點(diǎn)。A點(diǎn)和B點(diǎn)不在同一個(gè)等勢(shì)線上，所以它們的電勢(shì)不同，所以A錯(cuò)誤；從A點(diǎn)至B點(diǎn)，電勢(shì)降低，所以正電荷從A點(diǎn)移至B點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，所以B正確；根據(jù)電場(chǎng)的對(duì)稱性可知，C點(diǎn)和D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小相等，但是它們的方向不同，所以C錯(cuò)誤；C點(diǎn)和D點(diǎn)在同一個(gè)等勢(shì)線上，負(fù)電荷從C點(diǎn)移至D點(diǎn)，電勢(shì)能不變，所以D錯(cuò)誤。] 考點(diǎn)2　電場(chǎng)中的功能關(guān)系功是能量轉(zhuǎn)化的量度，每一種力做功必然伴隨一種能量與其他能量的相互轉(zhuǎn)化。1．電場(chǎng)力做功實(shí)現(xiàn)了電勢(shì)能與其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能；電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能。2．重力做功實(shí)現(xiàn)了重力勢(shì)能與其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化，重力做正功，重力勢(shì)能減少，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能；重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加，其他形式的能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。3．合外力做功實(shí)現(xiàn)了動(dòng)能與其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化，合外力做正功，動(dòng)能增加，其他形式的能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；合外力做負(fù)功，動(dòng)能減少，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。4．除重力(系統(tǒng)內(nèi)彈力)以外的力做功實(shí)現(xiàn)了機(jī)械能與其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化，除重力(系統(tǒng)內(nèi)彈力)以外的力做正功，機(jī)械能增加，其他形式的能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；除重力(系統(tǒng)內(nèi)彈力)以外的力做負(fù)功，機(jī)械能減少，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。5．只有電場(chǎng)力做功，電勢(shì)能與動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，二者之和保持不變。只有重力和電場(chǎng)力做功是重力勢(shì)能、電勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，三者之和保持不變。【典例2】　如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一絕緣斜面，斜面上有一帶電金屬塊沿斜面滑下，已知在金屬塊滑下的過程中動(dòng)能增加了12 J，金屬塊克服摩擦力做功8.0 J，重力做功24 J，則以下判斷正確的是(　　)A．金屬塊帶負(fù)電荷B．金屬塊的電勢(shì)能減少4.0 JC．金屬塊克服靜電力做功8.0 JD．金屬塊的機(jī)械能減少12 J[思路點(diǎn)撥]　(1)根據(jù)動(dòng)能定理求電場(chǎng)力做功，進(jìn)而判斷金屬塊的電性。(2)電場(chǎng)力做功量度電勢(shì)能的改變。D　[在金屬塊滑下的過程中動(dòng)能增加了12 J，金屬塊克服摩擦力做功8.0 J，重力做功24 J，根據(jù)動(dòng)能定理得W總＝WG＋W電＋Wf＝ΔEk，解得W電＝－4 J，所以金屬塊克服靜電力做功4.0 J，金屬塊的電勢(shì)能增加4 J。由于金屬塊下滑，靜電力做負(fù)功，所以靜電力應(yīng)該水平向右，所以金屬塊帶正電荷。在金屬塊滑下的過程中重力做功24 J，重力勢(shì)能減小24 J，動(dòng)能增加了12 J，所以金屬塊的機(jī)械能減少12 J，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤。][跟進(jìn)訓(xùn)練]2．(多選)質(zhì)量為m的帶電小球在勻強(qiáng)電場(chǎng)中以初速度v0水平拋出，小球的加速度方向豎直向下，其大小為g。則在小球豎直分位移為H的過程中，以下結(jié)論中正確的是(　　)A．小球的電勢(shì)能增加了B．小球的動(dòng)能增加了C．小球的重力勢(shì)能減少了D．小球的機(jī)械能減少了BD　[分析小球的受力情況，根據(jù)牛頓第二定律可知，mg－qE＝ma，解得靜電力qE＝mg，方向豎直向上，在小球豎直分位移為H的過程中，靜電力做功為－mgH，根據(jù)功能關(guān)系可知，小球的電勢(shì)能增加mgH，機(jī)械能減小了mgH，A錯(cuò)誤，D正確；重力做功為mgH，重力勢(shì)能減少了mgH，C錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能定理可知，合外力做功，動(dòng)能增加了，B正確。] 

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2 電勢(shì)差

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