高中物理电场能的性质复习学案新人教版选修【学习目标】1、理解电场力做功特点，掌握电场力做功和电势能的变化的关系2、理解电势能、电势的概念及相互关系。
3、理解等势面的概念及等势面和电场线的关系。
4、理解电势差的定义及正负值的定义。
5、会用进行有关计算6、理解匀场电场中电势差跟电场强度的关系7、会用或解决有关问题【自主学习】一、电势差、电势、电势能电势差定义电荷q在电场中的两点间移动时电场力所做的功WAB与电荷量q的比值公式物理意义描述电场能的性质，两点间的电势差在数值上等于在两点间移动单位正电荷时电场力的功电势定义电场中某点的电势是指该点与零电势点之间的电势差，符号：物理意义电场中某点的电势等于单位正电荷由该点移动到零电势点时电场力的功，描述电场能的性质与电势差的关系类似于高度差和高度的关系电势能定义电荷在电场中由其相对位置决定的能（类似重力势能）2、（1）电场中确定的两点间的电势差是的，和零电势参考点（标准点）的选取。
（2）电势是相对量，它的大小和电势零点选取（3）在选取了参考点以后，在确定的电场中的确定点的电势是，和该点有无试探电荷无关。
（4）正电荷由静止开始仅在电场力作用下一定由电势处向电势处运动；负电荷由静止开始仅在电场力的作用下一定由向运动。
二、电场力的功1、特点电场力做功与路径，只与有关。
2、计算方法（1）由公式W=qEs（s为电荷初末位置在电场方向上的位移）（2）由公式（为电荷初末位置间电势差的大小）（3）由电场力做功和电势能的变化的关系：分别是电荷电场中A、B两点的电势能）（4）由动能定理三、等势面1、定义：电场中构成的面叫等势面。
2、等势面与电场线的关系（1）电场线总是与等势面垂直，且从等势面指向等势面。
（2）电场线越密的地方，等势面也。
（3）沿等势面移动电荷，电场力做功，沿电场线移动电荷，电场力做功。
（4）电场线和等势面都是人们虚拟出来形象描述电场的工具（5）实际中测量等电势点较容易，所以往往通过描绘等势线来确定电场线。
四、电势差与电场强度的关系1、匀强电场中电势差U和电场强度E的关系式为U=2、说明（1）U=Ed只适用匀强电场的计算，对非匀强场可以用来定性分析，如非匀强电场中各相邻的等势面的电势差一定时，E越大处，d ，即等势而越（2）式中d的含义是某两点距离或两点所在等势面间的距离。
由此可知电场强度的方向是电势降落最的方向。
（3）匀强电场中相互平行的方向上相等的距离上电势降落【典型例题】例1 图1、22所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab=5cm，bc=12cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60角，一个电量为q=410-8C 的正电荷从a移到b电场力做功为W1=1、210-7J求：（1）匀强电场的场强E=？（2）电荷从b移到c，电场力做功W2=？（3）a、c两点的电势差Uac=？分析：（1）审题（写出或标明你认为的关键词、题中条件和所处状态及过程）（2）（合理分段，画出示意图，并找出各段之间的连接点）(3)解题过程：例31、24所示，两平行金属板A、B间接有直流电源，一电子从A板附近无初速释放，当电子到达B极板时速度为V1，现将B板向左移动一段距离，使A、B间距离变为原来的一半，仍让电子从A板附近无初速释放，当电子到达B板时速度为v2，则有（）A、v1=v2B、v1=2v2C、D、分析（1）（写出或标明你认为的关键词、题中条件和所处状态及过程）（2）（合理分段，画出示意图，并找出各段之间的连接点）(3)解题过程：【针对训练】1、如图1、26所示，Q是带正电的点电荷，P1、P2为其电场中的两点，若E1、E2为P1和P2两点的电场强度的大小，、为P1和P2两点的电势，则（）A、B、C、D、3、如图1、28所示，可以判定（）A、粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度B、粒子在A点的动能小于它在B点的动能C、粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能D、电场中A点的电势低于B点的电势【能力训练】1、如图1、210所示，在某电场中，沿ABCDA移动一负电荷，电场力分别做功为则以下判断正确的是A、D点的电势最高，且B、C点的电势最高，且C、B点的电势最高，且D、A点的电势最高，且解析：3、如图1、212图中细线abc所示，图中粗线是同心圆弧，表示电场等势面，不计重力，则以下判断正确的有（）A、此粒子一直受静电斥力作用B、粒子在b点的电势能一定大于a点的电势能C、粒子在b点的速度一定和在c点的速度大小相等D、粒子在a，c两点的动能、速度大小相等5、如图1、２6eV时，它的动能是（）A、16eVB、14eVC、6evD、4ev6、（山东济南联考题）如图1、215中的虚线a、b、c、d表示匀强电场中的4个等势面，两个带电粒子M、N（重力忽略不计）以平行于等势面的初速度射入电场，运动轨迹分别如图中MPN和NQM所示，已知M是带正电的带电粒子，则下列说法中正确的是（）A、N一定也带正电B、a点的电势高于b点的电势，a点的场强大于b点的场强C、带电粒子N的动能减小，电势能增大D、带电粒子N的动能增大，电势能减小8、如图1、217所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0。
一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV。
当这一点电荷运动到某一位置，其电热能变为18所示，把细线拉至水平，将小球从A点由静止释放，当小球向下摆过60角达B的位置时速度恰好为零，求：（1）A、B两点间的电热差（2）匀强电场的场强【学后反思】_____________________________________________________ _________________________________________________________ ___________________________________________________。
答案[自主学习]1、………………………………（见原稿）2、（1）确定无关（2）无关（3）定值无关（4）高低低高二、1、无关初未位置三、1、电势相等的点2、（1）高低（2）越密（3）不一定四、1、Ed2、（1）越小密集（2）沿电场线方向上的快（3）相同[典型例题]例1 （1）审题：静止释放恰好速度为零（2）分析：电场线是直线，由a点静止释放，到b点速度恰好为零，说明质点先加速后减速，电场力方向由a指向b，保持不变，重力向下，大小不变（3）解题过程：带电质点受向上的电场力和向下的重力作用，先加速后减速，a、b两点电场力方向都是向上的，A对，电场力做正功，电势能减小，C错；由于电荷的电性未知故不能判定a、b两点电势高低B错，由题意可知质点在ab两点的电场力大小D 对，故本题正确答案为AD例2分析：（1）审题“ab沿电场方向”“正电荷”“由a到b”（2）如图所示，分两个过程先，由于电场力做功与路径无关，只与初末位置的电势差有关，故可据已知的电场力做功先求电势差，再据匀强电场中场强与电势差的关系确定场强E，反之亦然。
解题过程：（1）设a、b两点间距离为d，（1）（2）联立得（2）=（J）（3）a、b两点间的电势差例3分析（1）审题：“匀强场”“AB垂直于电场线”“BC平行于电场线”（2）电荷移动两种方式一是，二是比较两种方式中电场力做功的关系。
解题过程：（1）电荷在A点所受的电场力N，方向与电场线方向相同，因为匀强电场中各点的场强的大小和方向都相同，所以电荷q在电场中各点的受力都相同。
（2）q沿路线，电场力做功同理，电荷q沿路线，电场力做功由于电场力对电荷做的功等于电荷的电势能的减少，所以电荷从A点移到C点电势能减少，减少的电势能为例4分析（1）审题“A板附近”“无初速释放”“电子”（2）AB间接有直流电源，AB间有匀强电场方向，故电子在AB间受恒定电场力作用，匀加速向右，AB间距离变化前后始终与直流电流相连，两板间电势差不变，本题已知两种情景，分别应用动能定理，联立求得未知数。
解题过程：设A、B间距离原来为d，电源电动势为E，由动能定理得：① ②解得③④解得总结求电场力做功：（1）W=qU是求电场力做功的基本方法，也是普遍适用的方法（不论电场是否为匀强电场），但需注意，式中的U是电荷运动中跨过的电势差。
（2）只有电荷在匀强电场中运动时，电场力做功才能有。
[针对训练]1、解析：由等量异种电荷的电场线和等势画的分布特点可知ABC三占场强大小关系为，EB＞EA＞EC，电势高低关小为故正确选项为C。
2、解析：由正电荷电场线特占可知E1＞E2，由沿电场线方向电势逐渐减小可知故正确选项为A。
3、解析：由匀强电场U=Ed可知，d一定的情况下E越大处，U越大，则，故正确答案为C。
4、解析：由电场力做功公式可知若即电场力方向位移方向夹角小于，电场力方向不一定沿方向，场强的方向也就不一定由B 指向A，AB均错，但由电场力做功与电势能的变化关系可知所以C 对，D错，本题正确答案为C。
5、解析：由电场线的疏密可知场强，所以粒子的加速度，由定性画出的等势面并根据沿电场线方向电势降低，可知电势，由粒子运动轨迹的弯曲趋向可知电场力做正功，所以动能、电势能的变化情况为，选项B正确。
答案：B[能力训练]1、解析：CD线上各占场强方向均由，大小先逐渐增大再逐渐减小，所受电场力先逐渐增大再逐渐减小C错D对，电场力一直对电荷q3做正功，电势能渐小，AB均错，故本题正确答案D。
2、3、解析：由粒子运动轨迹可知场源电荷为正电荷，斥力做负功，A对，电势能增加C对，L、M电势，不做功，B错，D错本题正确选项为AC4、解析：由粒子们运动轨迹可以判断，粒子受到斥力作用A 对，斥力做负功，电势能增加又因为a、c为等势点，粒子在a、c 两点电势能相等，故B对，c→b动能减小，速率减小，C错，D 对，故本题正确答案ABD。
5、解析：因该带正电的粒子从a点运动到b点动能减少了18eV，则运动到c等势面时的动能带电粒子的总能量当粒子的电势能为—6eV时，动能，选项B正确6、解：设ABC间相邻等势间电势差为Uq3U=20则荷在A处的电势能为所以由能的转化与守恒可知即电荷电势能为2J时动能为12J。
7、[解析]选D。
由两个粒子的运动轨迹可知，M、N受电场力的方向相反，故N粒子带负电，正电荷在电场力作用下由高电势到低电势，故a、b、c、d的电势关系为，由于等场面是平行的直线，形成的电场是匀强电场，由图可知，电场力对M、N带电粒子做正功使其动能增大，电势能减小。
8、[解析]选A、D。
方法一用动能定理解对P，由动能定理得，，电场力做正功，电势能减少，若用外力将P从B点拉到A点，要克服电场力和摩擦力做功，所以至少做功2。