高考物理專題復(fù)習(xí)：電勢

1、電勢能、電勢、電勢差電勢能、電勢、電勢差一一.電勢能電勢能 例例1 例例2 二二.電勢電勢三三.電勢差和等勢面電勢差和等勢面 等勢面圖等勢面圖四四.電勢與電場強(qiáng)度電勢與電場強(qiáng)度 例例3 例例4 例例5 96年高考年高考(p151/1) 97年高考年高考(p152/2) 例例6五五.勻強(qiáng)電場中場強(qiáng)和電勢差的關(guān)系勻強(qiáng)電場中場強(qiáng)和電勢差的關(guān)系 99年高考年高考(p152/3 ) 2000年高考年高考（10.2/12） 03年江蘇高考年江蘇高考5 04年天津年天津14 04年上海年上海6 04年湖南年湖南20一一.電勢能：電勢能：1. 不僅由電荷不僅由電荷,而且由電荷在電場中的相對位而且由電荷在電場中

2、的相對位 置決定的能量叫電勢能置決定的能量叫電勢能.2. 電勢能的變化和電場力做功的關(guān)系電勢能的變化和電場力做功的關(guān)系:電場力做功的過程就是電勢能和其它形式的能電場力做功的過程就是電勢能和其它形式的能 相互轉(zhuǎn)化的過程相互轉(zhuǎn)化的過程電場力對電荷做正功電場力對電荷做正功,電荷的電勢能減小電荷的電勢能減小電場力對電荷做負(fù)功電場力對電荷做負(fù)功,電荷的電勢能增加電荷的電勢能增加3. 電場力做功的特點(diǎn)：電場力做功的特點(diǎn)：w=quab只跟電荷的電量及起點(diǎn)和終點(diǎn)的電勢差有關(guān)只跟電荷的電量及起點(diǎn)和終點(diǎn)的電勢差有關(guān)，跟電荷移動(dòng)的路徑無關(guān)跟電荷移動(dòng)的路徑無關(guān)。返回 例例1 . 如圖示，在勻強(qiáng)電場如圖示，在勻強(qiáng)電場e

3、中，一個(gè)負(fù)電荷在外力中，一個(gè)負(fù)電荷在外力作用下由作用下由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，則點(diǎn)，則 （ ）a.外力與電場力對電荷做功之和等于電荷電勢能的增外力與電場力對電荷做功之和等于電荷電勢能的增 量與動(dòng)能增量之和量與動(dòng)能增量之和b.外力對電荷所做的功等于電荷電勢能的增量與動(dòng)能外力對電荷所做的功等于電荷電勢能的增量與動(dòng)能 增量之和增量之和c.外力和電場力對電荷做功之和等于電荷動(dòng)能的增量外力和電場力對電荷做功之和等于電荷動(dòng)能的增量d.電荷克服電場力所做的功等于電荷動(dòng)能的增量電荷克服電場力所做的功等于電荷動(dòng)能的增量e.電荷克服電場力所做的功等于電荷電勢能的增量電荷克服電場力所做的功等于電荷電勢能的增量b

4、c eeba返回若規(guī)定無窮遠(yuǎn)處電勢為零若規(guī)定無窮遠(yuǎn)處電勢為零,則正點(diǎn)電荷形成的電場中各點(diǎn)的電勢均為正值則正點(diǎn)電荷形成的電場中各點(diǎn)的電勢均為正值,負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場中各點(diǎn)的電勢均為負(fù)值負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場中各點(diǎn)的電勢均為負(fù)值.二二.電勢電勢1.電勢是反映電場的能的性質(zhì)的物理量電勢是反映電場的能的性質(zhì)的物理量2.電勢的定義電勢的定義: ua=uao (o點(diǎn)電勢為點(diǎn)電勢為0) 電場中某點(diǎn)的電勢在數(shù)值上等于單位正電荷電場中某點(diǎn)的電勢在數(shù)值上等于單位正電荷由該點(diǎn)移到零電勢點(diǎn)時(shí)電場力所做的功由該點(diǎn)移到零電勢點(diǎn)時(shí)電場力所做的功.3.電勢的單位電勢的單位-伏特伏特.4.電勢是標(biāo)量電勢是標(biāo)量.5.電勢的相對性電勢

5、的相對性:6.沿著電場線方向沿著電場線方向,電勢越來越低電勢越來越低.返回c.電場中兩個(gè)等勢面不相交電場中兩個(gè)等勢面不相交.三三.電勢差和等勢面電勢差和等勢面:1.電場中兩點(diǎn)的電勢之差叫電勢差電場中兩點(diǎn)的電勢之差叫電勢差.2.電荷在電場中由一點(diǎn)電荷在電場中由一點(diǎn)a移動(dòng)到另一點(diǎn)移動(dòng)到另一點(diǎn)b時(shí)時(shí),電場力所做的功電場力所做的功wab跟移送電量跟移送電量q之比叫做之比叫做兩點(diǎn)的電勢差兩點(diǎn)的電勢差 uab=wab/q 3.等勢面等勢面:電場中電勢相等的點(diǎn)組成的面叫等勢面電場中電勢相等的點(diǎn)組成的面叫等勢面.4.等勢面的特點(diǎn)等勢面的特點(diǎn):a. 在等勢面上移動(dòng)電荷時(shí)電場力不做功在等勢面上移動(dòng)電荷時(shí)電場力不做

6、功b.等勢面一定跟電場線垂直等勢面一定跟電場線垂直,而且電場線總是由而且電場線總是由 電電 勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面返回四四.電勢與電場強(qiáng)度電勢與電場強(qiáng)度電勢電勢電場強(qiáng)度電場強(qiáng)度描述電場能的性質(zhì)的物描述電場能的性質(zhì)的物理量理量描述電場力的性質(zhì)的物描述電場力的性質(zhì)的物理量理量標(biāo)量標(biāo)量矢量矢量大小具有相對性大小具有相對性大小具有確定性大小具有確定性數(shù)值上等于單位正電荷數(shù)值上等于單位正電荷在該處具有的在該處具有的電勢能電勢能數(shù)值上等于單位正電荷數(shù)值上等于單位正電荷在該處受到的電場力在該處受到的電場力返回 例例2：在圖示的電場中，已知在圖示的電場中，已知a、

7、b兩點(diǎn)間的電勢差兩點(diǎn)間的電勢差uab = -10v a. 電荷電荷q = +410-9 c由由a點(diǎn)移動(dòng)到點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)，電場力所做的功是多點(diǎn)，電場力所做的功是多 少？電勢能是增加還是減少？少？電勢能是增加還是減少？ b. 電荷電荷q =210-9 c由由a點(diǎn)移動(dòng)到點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)，電場力所做的功是點(diǎn)，電場力所做的功是 多少？電勢能是增加還是減少？多少？電勢能是增加還是減少？eba解：解：a電荷電荷q = +410-9 c由由 a點(diǎn)移動(dòng)到點(diǎn)移動(dòng)到 b點(diǎn)，電場力所做的功點(diǎn)，電場力所做的功為為 wab=quab=410-9 (-10)= - 410-8j正電荷由正電荷由a點(diǎn)移動(dòng)到點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)，電場力的方向

8、與位移的方向相反；點(diǎn)，電場力的方向與位移的方向相反；電場力做負(fù)功，即克服電場力做功這時(shí)其他形式的能量轉(zhuǎn)化電場力做負(fù)功，即克服電場力做功這時(shí)其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電勢能，電勢能增加為電勢能，電勢能增加 b電荷電荷q=2109 c由由a點(diǎn)移動(dòng)到點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)，電場力所做的功為點(diǎn)，電場力所做的功為wab=quab=-210-9 (-10)=210-8j負(fù)電荷由負(fù)電荷由a點(diǎn)移動(dòng)到點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)，電場力的方向與點(diǎn)，電場力的方向與位移的方向相同，電場力做正功這時(shí)電勢位移的方向相同，電場力做正功這時(shí)電勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，電勢能減少能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，電勢能減少返回 例例3. 在靜電場中，關(guān)于場強(qiáng)和電勢的

9、說法在靜電場中，關(guān)于場強(qiáng)和電勢的說法正確的是正確的是 a電場強(qiáng)度大的地方電勢一定高電場強(qiáng)度大的地方電勢一定高b電勢為零的地方場強(qiáng)也一定為零電勢為零的地方場強(qiáng)也一定為零c場強(qiáng)為零的地方電勢也一定為零場強(qiáng)為零的地方電勢也一定為零d場強(qiáng)大小相同的點(diǎn)電勢不一定相同場強(qiáng)大小相同的點(diǎn)電勢不一定相同d返回例例4. 若帶正電的小球只受電場力的作用，則它若帶正電的小球只受電場力的作用，則它在任意一段時(shí)間內(nèi)在任意一段時(shí)間內(nèi) a一定沿著電場線由高電勢向低電勢運(yùn)動(dòng)一定沿著電場線由高電勢向低電勢運(yùn)動(dòng)b一定沿著電場線由低電勢向高電勢運(yùn)動(dòng)一定沿著電場線由低電勢向高電勢運(yùn)動(dòng)c不一定沿電場線運(yùn)動(dòng)，但一定由高電勢向低不一定沿電場

10、線運(yùn)動(dòng)，但一定由高電勢向低電勢運(yùn)動(dòng)電勢運(yùn)動(dòng)d不一定沿電場線運(yùn)動(dòng)，也不一定由高電勢向不一定沿電場線運(yùn)動(dòng)，也不一定由高電勢向低電勢運(yùn)動(dòng)低電勢運(yùn)動(dòng)d返回 例例5. 下述說法正確的是下述說法正確的是 a在同一等勢面上移動(dòng)電荷，電場力不作功在同一等勢面上移動(dòng)電荷，電場力不作功b等勢面上各點(diǎn)場強(qiáng)大小一定相等等勢面上各點(diǎn)場強(qiáng)大小一定相等c電場中電勢高處，電荷的電勢能就大電場中電勢高處，電荷的電勢能就大d電場強(qiáng)度大處，電荷的電勢能就大電場強(qiáng)度大處，電荷的電勢能就大a返回五五.勻強(qiáng)電場中場強(qiáng)和電勢差的關(guān)系勻強(qiáng)電場中場強(qiáng)和電勢差的關(guān)系1.在勻強(qiáng)電場中，在勻強(qiáng)電場中，沿場強(qiáng)方向沿場強(qiáng)方向的兩點(diǎn)間的電勢的兩點(diǎn)間的電勢

11、差等于場強(qiáng)與這兩點(diǎn)的距離的乘積差等于場強(qiáng)與這兩點(diǎn)的距離的乘積 u=ed上式可以改寫成上式可以改寫成due 2.在勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)在數(shù)值上等于沿場強(qiáng)方在勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)在數(shù)值上等于沿場強(qiáng)方向每單位距離上的電勢差向每單位距離上的電勢差 3.場強(qiáng)的另一個(gè)單位場強(qiáng)的另一個(gè)單位v/m這個(gè)單位與前這個(gè)單位與前面講過的場強(qiáng)的單位面講過的場強(qiáng)的單位n/c是相等的是相等的返回兩個(gè)等量同種電荷的等勢面兩個(gè)等量同種電荷的等勢面返回兩個(gè)等量異種電荷的等勢面兩個(gè)等量異種電荷的等勢面 如圖如圖a,b,c是一條電力線上的三個(gè)是一條電力線上的三個(gè)點(diǎn)，電力線的方向由點(diǎn)，電力線的方向由a到到c, a、b間的距離等于間的距離等于b

12、、c間的距離。用間的距離。用ua、ub、uc和和ea、eb、ec分分別表示別表示a、b、c三點(diǎn)的電勢和電場強(qiáng)度三點(diǎn)的電勢和電場強(qiáng)度,可以斷可以斷定定 ( ).(a) ua ub uc (b) ea eb ec(c) ua-ub=ub-uc (d) ea=eb=eca返回96年高考年高考cabe1997年高考年高考. 質(zhì)量為質(zhì)量為m、電量為、電量為q的質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn),在靜在靜電力作用下以恒定速率電力作用下以恒定速率v沿圓弧從沿圓弧從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)點(diǎn),其速度方向改變的角度為其速度方向改變的角度為(弧度弧度),ab弧長為弧長為s.則則a,b兩點(diǎn)間的電勢差兩點(diǎn)間的電勢差 ua -ub= _, ab

13、弧弧中點(diǎn)的場強(qiáng)大小中點(diǎn)的場強(qiáng)大小e=_.bvva解解：因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)動(dòng)能不變，所以電場力不做功：因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)動(dòng)能不變，所以電場力不做功，ab圓弧為點(diǎn)電荷的等勢線，圓弧為點(diǎn)電荷的等勢線， ua -ub=0電場力提供向心力電場力提供向心力mv2/r=qer=s /e=mv2/qr= mv2 /qs0mv2/qs 返回 例例6. 帶電粒子在電場中由帶電粒子在電場中由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，圖中實(shí)點(diǎn)，圖中實(shí)線為電場線，虛線為粒子運(yùn)動(dòng)軌跡，則可以判定線為電場線，虛線為粒子運(yùn)動(dòng)軌跡，則可以判定 （ ）a.粒子帶負(fù)電粒子帶負(fù)電b.粒子的電勢能不斷減少粒子的電勢能不斷減少c.粒子的動(dòng)能不斷減少粒子的動(dòng)能不斷減少d.粒子

14、的在粒子的在a 點(diǎn)的加速度小于在點(diǎn)的加速度小于在b 點(diǎn)的加速度點(diǎn)的加速度av0b解解：在：在a點(diǎn)，電場力必須沿圖示方向，點(diǎn)，電場力必須沿圖示方向，否則，粒子將向另一側(cè)運(yùn)動(dòng)。否則，粒子將向另一側(cè)運(yùn)動(dòng)。qea c d返回 圖中圖中a、b、c、d是勻強(qiáng)電場中一是勻強(qiáng)電場中一正方形的四個(gè)頂點(diǎn)已知正方形的四個(gè)頂點(diǎn)已知a、b、c三點(diǎn)的電勢三點(diǎn)的電勢分別為分別為ua15v，ub3v，uc - 3v由此由此可得可得d點(diǎn)電勢點(diǎn)電勢ud_v99年高考年高考.15v3v-3vdabc解解: uac=18v,連接連接ac并且將并且將ac三等分三等分,則則,efufc=6vuf=3v= ub連接連接bf,則則bf為等勢

15、線為等勢線作作 de bf,可以證明可以證明 bcf dae ae=fcud=ue =9v9v返回20002000江蘇高考江蘇高考 傾角傾角3030的直角三角形，底邊長的直角三角形，底邊長2l2l，底邊，底邊處在水平位置，斜邊為光滑絕緣導(dǎo)軌，現(xiàn)在底邊中點(diǎn)處在水平位置，斜邊為光滑絕緣導(dǎo)軌，現(xiàn)在底邊中點(diǎn)o o固定一個(gè)固定一個(gè)正電荷正電荷q q ，讓一個(gè)質(zhì)量為，讓一個(gè)質(zhì)量為m m 的帶正電的電荷的帶正電的電荷q q 從斜面頂端從斜面頂端 a a 沿沿斜面下滑，（不脫離斜面），已測得它滑到仍在斜邊上的垂足斜面下滑，（不脫離斜面），已測得它滑到仍在斜邊上的垂足d d處的速度為處的速度為v v，加速度為，

16、加速度為a a，方向沿斜面向下，問該質(zhì)點(diǎn)滑到底端，方向沿斜面向下，問該質(zhì)點(diǎn)滑到底端時(shí)的速度和加速度各為多少？時(shí)的速度和加速度各為多少？3030a ab bc cd dl ll l+q+qo o解：解：連接連接od,od,分析受力。分析受力。f f電電n nmgmgc c、d d在在+q+q的等勢面上，的等勢面上，d c d c 電場力不做功，電場力不做功，由機(jī)械能守恒定律由機(jī)械能守恒定律)(212322vvmlmgcglvvc32在在d d點(diǎn)點(diǎn)mgsin 30mgsin 30- f- f電電 cos 30cos 30=ma=ma在在c c點(diǎn)點(diǎn)mgsin 30mgsin 30+ f+ f電電 c

17、os 30cos 30=ma=mac c a ac c = g - a = g - a返回5兩塊大小、形狀完全相同的金屬平板平行放置，構(gòu)成兩塊大小、形狀完全相同的金屬平板平行放置，構(gòu)成一平行板電容器，與它相連接的電路如圖所示，接通開關(guān)一平行板電容器，與它相連接的電路如圖所示，接通開關(guān)k，電源即給電容器充電電源即給電容器充電.（ ）a保持保持k接通，減小兩極板間的距離，則兩極板間電接通，減小兩極板間的距離，則兩極板間電 場的電場強(qiáng)度減小場的電場強(qiáng)度減小b保持保持k接通，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則極板上的接通，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則極板上的 電量增大電量增大c斷開斷開k，減小兩極板間的距離，則

18、兩極板間的電勢，減小兩極板間的距離，則兩極板間的電勢 差減小差減小d斷開斷開k，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，在兩極板間插入一塊介質(zhì)， 則兩極板間的電勢差增大則兩極板間的電勢差增大b ckre+-03年江蘇高考年江蘇高考5返回14在靜電場中，將一電子從在靜電場中，將一電子從a點(diǎn)移到點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場力點(diǎn)，電場力做了正功，則做了正功，則 （ ）a 電場強(qiáng)度的方向一定是由電場強(qiáng)度的方向一定是由a點(diǎn)指向點(diǎn)指向b點(diǎn)點(diǎn)b 電場強(qiáng)度的方向一定是由電場強(qiáng)度的方向一定是由b點(diǎn)指向點(diǎn)指向a點(diǎn)點(diǎn)c 電子在電子在a點(diǎn)的電勢能一定比在點(diǎn)的電勢能一定比在b點(diǎn)高點(diǎn)高d 電子在電子在b點(diǎn)的電勢能一定比在點(diǎn)的電勢能一定比在a點(diǎn)高點(diǎn)高 04年天津年天津14 c返回 如圖，一絕緣細(xì)桿的兩端各固定著一個(gè)小如圖，一絕緣細(xì)桿的兩端各固定著一個(gè)小球，兩小球帶有等量異號的電荷，處于勻強(qiáng)電場中，電球，兩小球帶有等量異號的電荷，處于勻強(qiáng)電場中，電場方向如圖中箭頭所示。開始時(shí)，細(xì)桿與電場方向垂直，場方向如圖中箭頭所