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(共43张PPT)
2026年高考物理复习专题课件★★
电场的能的性质
任务一·基础自测
初、末位置
大地
无限远处
电势
不做功
垂直
低
密集
大
电场方向
快
（1）在静电场中沿电场线方向移动电荷时，静电力一定做正功。( )
×
（2）静电场中某点电势的数值等于单位正电荷置于该点时具有的电势能。( )
√
（3）电场中，电场强度方向是指向电势降落最快的方向。( )
√
（4）一个孤立的带电导体，在自身所带电荷的电场中，处于静电平衡状态，不具有
静电平衡的特点。( )
×
1.关于静电力做功和电势能的理解，下列说法正确的是( ) 。
A
A.静电力做功与重力做功相似，均与路径无关
B.正电荷具有的电势能一定是正的，负电荷具有的电势能一定是负的
C.静电力做正功，电势能一定增加
D.静电力做功为零，电荷的电势能也为零
2.（多选）如图所示，、 为点电荷产生的电场中两个等势面，直线
是该电场的一条电场线，则下列说法中正确的是( ) 。
ABD
A.
B.正电荷置于点时的电势能大于置于 点时的电势能
C.
D.负电荷由点移动到 点的过程中电场力做正功
3.（多选）关于电势差的定义式，下列说法正确的是( ) 。
BC
A.电势差的定义式说明两点间的电势差与电场力做的功 成正比，
与被移动电荷的电荷量 成反比
B.把正电荷从点移动到点的过程中电场力做正功，则有
C.电势差的定义式中，与被移动电荷的电荷量 无关
D.电场中、两点间的电势差等于把正电荷从点移动到 点的过程中电场力
所做的功
任务二·各点突破
基础点1 电势、电势能与电场力做功
1.电势高低的判断
判断角度 判断方法
依据电场线方向 沿电场线方向，电势逐渐降低
依据电场力做功 根据，将、的正负号代入，由 的正负
判断、 的高低
依据场源电荷的正负 取无穷远处电势为零，正电荷周围电势为正值，负电荷
周围电势为负值；靠近正电荷处电势高，靠近负电荷处
电势低
依据电势能的高低 正电荷在电势较高处电势能大，负电荷在电势较低处电
势能大
2.电势能大小的判断
判断角度 判断方法
做功判断法 电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加
电荷电势法 正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势低的地方电势能大
公式法 根据 ，将、 的大小、正负号一起代入公式， 的正值
越大，电势能越大； 的负值越小，电势能越大
能量守恒法 在电场中，若只有电场力做功，电荷的动能和电势能相互转化，动
能增加，电势能就减少，反之，动能减少，电势能就增加
3.电场中的功能关系
（1）若只有电场力做功，电势能与动能之和保持不变。
（2）若只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能之和保持不变。
（3）除重力、弹簧弹力之外，其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化。
（4）所有外力对物体所做的功等于物体动能的变化。
考向1 电场力做功与电势能的变化
例1 （2023年广西模拟）空间有一沿 轴分布的
电场，轴上有、 两点，其位置坐标分别为
、，如图1所示。一质量为 、电荷量为
的粒子从坐标原点以初速度沿 轴正
D
A.粒子在段克服电场力做功 B.粒子在段与 段动能增量相等
C.粒子在点的电势能比在点的小 D.点的电势比 点的电势高
方向做直线运动，其速度随位置 的变化规律如图2所示，粒子仅受电场力作用。则
下列说法正确的是( ) 。
解析 粒子在 段速度增大，动能增加，电场力做正功，电势能减小，A、C两项错
误；由题图2中数据可得粒子在段和段速度增量均为，但段与 段动能增
量分别为和，B项错误；因为，粒子从点运动到 点，速度增大，
电场力做正功，电势能减小，由可知，沿 方向电势降低，D项正确。
【巩固训练1】 （2023年天津模拟）如图所示，虚线为位于 位置
的点电荷形成电场中的等势面，已知三个等势面的电势差关系为
，图中的实线为一带负电的粒子进入该电场后的
运动轨迹，与等势面相交于图中的、、、 四点，已知该粒子
仅受电场力的作用，则下列说法正确的是( ) 。
D
A. 位置的点电荷带正电
B.该粒子在点的加速度小于在 点的加速度
C.、、、四点中，该粒子在 点的电势能最小
D.该粒子从点到点动能的变化量等于从点到 点动能的变化量
解析 由该粒子的运动轨迹可知，靠近点电荷时受到阻力作用，所以 位置的点电荷
带负电，A项错误；等差等势面的疏密表示电场强度强弱，点的电场强度比 点大，
所以该粒子在点的加速度大于在点的加速度，B项错误； 位置的点电荷带负电，
所以点的电势在、、、四点中最低，由 可知,该粒子在 处的电势能
最大，C项错误；由动能定理可知，该粒子从点到 点，动能的变化量
，该粒子从点到 点，动能的变化量
，由，可得 ，所以该粒
子从点到点动能的变化量等于从点到 点动能的变化量，D项正确。
考向2 电势高低的判断
例2 （2022年湖南卷）如图，四根完全相同的均匀带正电绝
缘长棒对称放置在长方体的四条长边、、、上。移去
处的绝缘棒，假定另外三根绝缘棒电荷分布不变。关于长方
体几何中心 点处电场强度方向和电势的变化，下列说法正确
的是( ) 。
A
A.电场强度方向垂直指向，电势减小 B.电场强度方向垂直指向 ，电势减小
C.电场强度方向垂直指向，电势增大 D.电场强度方向垂直指向 ，电势增大
解析 由对称性与电场叠加原理可知，、、、 处四根完全相同的均匀带正电绝
缘长棒在 点的合电场强度为零，类比正点电荷电场可知，一根带正电绝缘长棒在
空间某点的电场强度方向沿该棒所在直线的垂线指向该点，故撤去 处的绝缘棒后，
点的电场强度方向由点垂直指向，B、D两项错误；设每根带正电绝缘长棒在
点产生的电势为 ，且大于零，则根据电势的叠加原理可知，四根完全相同的均匀
带正电绝缘长棒在点产生的电场的电势为，若撤去处的绝缘棒，其他三棒在
点产生的电场的电势为，故撤去处的绝缘棒后， 点的电势减小，A项正确，C
项错误。
【巩固训练2】 （2023年河北模拟）在、两点放置电荷量分别为和 的点
电荷，其形成的电场线分布如图所示，为、连线上的一点，并且、间 点的
电场强度最小，是纸面上的另一点，连线与 垂直，已知无穷远电势为零，电
荷在其周围产生的电势 。则下列说法正确的是( ) 。
B
A.、间 点电势最低
B.在整个直线上，不可能存在另一个与 电场强度相同的
点
C.连线上 的右侧有一点（非无穷远）电势和电场强度
均为零
D.若将另一负电荷从点移到 点，电荷电势能减小
解析 沿电场线方向电势逐渐降低，点电势高于其右侧点电势，故点不是、 间
电势最低的点，A项错误。 点的电场强度由两个电荷产生的电场同向叠加而成，方
向向右，的左侧电场方向向左故不可能存在， 的右侧两电荷产生的电场反向叠加，
并且当的电场大于的电场时，电场方向与点相同，但因为此位置相对于
的距离比点相对于的距离远，所以在此区域产生的电场强度一定小于 点的电场
强度，B项正确。右侧电场强度为0的点满足 ，电势为0的点满足
，很明显不是同一位置，C项错误。由图中电场线分布可知 点的电势高
于点；所以负电荷在点的电势能低，移到 点时电势能增大，D项错误。
考向3 电势能大小的比较
空间点电荷周围电场
例3 （2023年海南一模）在圆锥体空间的顶点固定一正点电荷，底面圆周上有 、
、三点，是底面圆心，与底面垂直，点为 的中点。在该点电荷所产生的
电场中，下列判断正确的是( ) 。
C
A.、、 三点的电场强度相同
B.点与点的电势差和点与点电势差的关系为
C.带正电的试探电荷沿直线从移动至 的过程中受到的电场力逐
渐增大，电势能也逐渐增大
D.带负电的试探电荷沿直线从移动至 的过程中电势能不变
解析 由于、、三点到点电荷的距离相等，根据 可知，三点的电场强度大
小相等，但方向不同，A项错误；根据点电荷的电场分布规律可知，点与 点之间
的任意位置的电场强度均大于点与点之间的任意位置的电场强度，由于点为
的中点，根据可知，点与点的电势差和点与点电势差的关系为 ，
B项错误；带正电的试探电荷沿直线从移动至的过程中，到 点的距离逐渐减小，
根据库仑定律可知，试探电荷受到的电场力逐渐增大，正电荷受到斥力作用，电荷
克服电场力做功，其电势能增大，C项正确；带负电的试探电荷沿直线从移动至
的过程中，其到 点的距离先减小后增大，负电荷受到引力作用，电场力对负电荷
先做正功，后做负功，则电势能先减小后增大，D项错误。
【巩固训练3】 （2023年江西二模）（多选）如图所示，在倾
角为 的足够长的绝缘固定斜面上，静止放置有质量分别为
、的两金属块、，其中带电荷量为， 不带电。
现让金属块以初速度 沿斜面向下运动，一段时间后与金属块
BC
A.碰撞前， 沿斜面做匀加速直线运动
B.碰撞后，、 都沿斜面向下运动的过程中总动量守恒
C.碰撞后，当的速度为时，的速度为
D.碰撞后，、 系统的电势能先减小后不变
发生弹性正碰，且碰撞后、带电荷量均为 。已知两金属块与斜面间的滑动摩
擦因数均为 ，下列说法正确的是 ( ) 。
解析 由于 ，则有 ，可知碰撞前， 沿斜面做匀
速直线运动，A项错误；碰撞后，、 都沿斜面向下运动的过程中，由于
， ，、之间的库仑斥力为、
组成系统的内力，则、组成系统所受外力之和为零，系统满足动量守恒，当 的
速度为时，有，解得 ，B、C两项正确；碰撞后，
对于金属块、组成的系统，由于、之间存在库仑斥力，且、 两者距离逐渐
增大，可知库仑斥力对系统做正功，则系统的电势能逐渐减小，D项错误。
基础点2 电势差与电场强度的关系
1.由 可推出的两个重要推论
（1）匀强电场中的任一线段的中点的电势 ，如图1所示。
（2）匀强电场中若两线段，且，则 （或
），如图2所示。
2. 在非匀强电场中的三点妙用
（1）判断电场强度大小：等差等势面越密，电场强度越大。
（2）判断电势差的大小及电势的高低：距离相等的两点间的电势差，越大， 越
大，进而判断电势的高低。
（3）利用图像的斜率判断电场强度随位置变化的规律： ，斜
率的大小表示电场强度的大小，正负表示电场强度的方向。
3.等分法确定电场线及电势高低的解题思路
例4 （2023年湖南二模）如图所示，正六边形的、 两
点各固定一个带电荷量为的点电荷， 为正六边形的几何中心。
则下列说法正确的是( ) 。
D
A. 点电场强度为0
B.点电场强度方向由指向
C.电子在点的电势能比其在 点的电势能小
D.、两点间的电势差和、 两点间的电势差相等
解析 根据点电荷的电场强度可知，两个正点电荷在 点产生的电场强度大小
相等，两电场强度的夹角为 ，合电场强度沿方向， 点电场强度不是0，A
项错误；两个正点电荷在点产生的合电场强度沿方向，B项错误；电子沿 运
动时，电场力对电子做负功，则电子的电势能增大，因此电子在 点的电势能比其在
点的电势能大，C项错误；根据对称性可知，电荷从点移到点和从点移到 点，
电场力做功相等，因此、两点间的电势差和、 两点间的电势差相等，D项正确。
等分法：在匀强电场中，把某两点间的距离等分为 段，则每段两端点的电势差
等于两点间电势差的 （如图所示），采用这种等分间距求某点电势的方法，称为等
分法。
【巩固训练4】 （2023年贵州三模）如图所示，等腰三角形
位于匀强电场中，电场方向平行于平面，、、 三点
的电势分别为、、， 边长度为
，边的长度为 。下列说法正确的是( ) 。
D
A.若电子从点运动到点，电场力做功
B.若电子从点运动到点，电势能减小
C.电场强度方向沿 方向
D.匀强电场的电场强度大小为
解析 根据题意，由公式可知，若电子从点运动到 点，电场力做功
，A项错误；若电子从点运动到 点，电场力做功
，则电子的电势能增加，B项错误；由 可
知，的中点电势为，与 点电势相等，由电场线和等势线关系可得电场强度方
向沿方向，则有 ，C项错误，D项正确。
重难点 电场线、等势面与粒子运动轨迹问题
1.几种常见等势面的比较
电场 等势面（虚线）图样 特点
匀强电场 垂直于电场线的一簇平面
点电荷的电场 以点电荷为球心的一簇球面
电场 等势面（虚线）图样 特点
等量异种点电荷的 电场 两电荷连线的中垂面为等势面
等量同种正点电荷 的电场 在电荷连线上，中点电势最低；
在中垂线上，中点电势最高
续表
2.带电粒子在电场中运动轨迹问题的分析方法
（1）判断速度方向：带电粒子运动轨迹上某点的切线方向为该点处的速度方向。选
用轨迹和电场线（等势线）的交点更方便。
（2）判断静电力的方向：仅受静电力作用时，因轨迹始终夹在速度方向和带电粒子
所受静电力方向之间，而且向合外力一侧弯曲，结合速度方向，可以判断静电力方向。
（3）判断静电力做功的正负及电势能的增减：若静电力方向与速度方向成锐角，则
静电力做正功，电势能减少；若静电力方向与速度方向成钝角，则静电力做负功，
电势能增加。
考向1 对等势面的理解
例5 （2023年天津模拟）（多选）如图所示，、、、 为匀强电场中的等势面，
一个质量为，电荷量为的质子在匀强电场中运动，、 为其运动轨迹上的两个
点。已知该粒子在点的速度大小为，且方向与等势面平行，在 点的速度大小为
，、连线长为，连线与等势面间的夹角为 ，不计粒子受到的重力，则
( ) 。
AC
A.粒子的速度一定大于
B.等势面的电势比等势面 的电势低
C.粒子从点运动到点所用的时间为
D.匀强电场的电场强度大小为
解析 该电场为匀强电场，等势面沿水平方向，则电场方向沿竖直方向，粒子的轨迹
向下弯曲，所以粒子受到的电场力竖直向下，从到 的过程中电场力对粒子做正功，
粒子的速度增大，所以粒子的速度一定大于 ，A项正确；粒子带正电，则知电
场方向竖直向下，等势面的电势比等势面的电势高，B项错误；粒子在 点的速度
大小为，粒子在沿等势面方向做匀速直线运动，所以粒子运动的时间 ，C
项正确；、两点沿电场线方向的距离 ，由动能定理有
,联立解得 ,D项错误。
（1）从轨迹的弯曲方向判断受力方向（轨迹向合外力方向弯曲），从而分析电
场方向或电荷的正负。
（2）结合轨迹、速度方向与静电力的方向，确定静电力做功的正负，从而确定
电势能、电势和电势差的变化等。
（3）根据动能定理或能量守恒定律判断动能的变化情况。
考向2 电场线、等势线和运动轨迹
等势面与运动轨迹
例6 （2023年福建三模）（多选）中国古代屋脊两头，有一仰起
的龙头，龙口吐出伸向天空且曲折的金属舌头，舌根连接一根直
通地下的细铁丝，起到避雷的作用。当雷云放电接近房屋时，屋
顶的避雷针顶端由于聚集着大量电子而形成局部电场集中的空间。
图中虚线表示某时刻避雷针周围的等差等势面分布情况，一带电
粒子（不计重力）在该电场中的运动轨迹如图所示。则( ) 。
AD
A.该粒子带正电 B.点的电势比 点的低
C.点的电场强度比点的电场强度大 D.该粒子在点的电势能比在 点的大
解析 避雷针带负电，由电场线与等势面垂直，画出电场线如图，由
运动轨迹可知，该粒子带正电，A项正确；沿电场线方向电势逐渐
降低，故点的电势比 点的高，B项错误；由等差等势面的疏密情
况可知，点的电场强度比 点的电场强度小，C项错误；因带正电
的粒子在电势高的位置电势能大，点的电势比点的高，故该粒子在 点的电势能比
在 点的大，D项正确。
（1）“运动与力两线法”——画出运动轨迹在初始位置的切线（“速度线”）与在
初始位置电场线的切线（“力线”）方向，从二者的夹角情况来分析曲线运动的情况。
（2）“三不知时要假设”——电荷的正负、电场强度的方向或等势面电势的高低、
电荷运动的方向，是题意中相互制约的三个方面。若已知其中的任一个，可顺次向
下分析判定各待求量；若三个都不知，则要用“假设法”分别讨论各种情况。
根据轨迹综合判断
【巩固训练5】 （2023年辽宁模拟）（多选）图中的一组平行实线可能是电场线也
可能是等势线，一个电子在电场力作用下从点运动到 点的运动轨迹如图中虚线所
示，下列说法正确的是( ) 。
AD
A.如果实线是等势面，则点的电势比 点的电势高
B.如果实线是电场线，则点的电势比 点的电势高
C.如果实线是等势面，则电子在点的动能比在 点的动能小
D.如果实线是电场线，则电子在点的电势能比在 点的电势能大
解析 若实线是等势面，由于电场线与等势面垂直，电子所受电场力指向轨迹凹面，
所以方向向下，则电场线方向向上，点的电势比点高；从到 电场力对电子做负
功，所以电子动能减少，则电子在点的动能比在 点的动能大，A项正确，C项错误。
若图中实线是电场线，电子所受的电场力指向轨迹凹面，所以方向水平向右，电场
线方向水平向左，则点的电势比点低；由于从点运动到 点电场力对电子做正功，
所以电子的动能增加，电势能减小，所以电子在点的电势能比在 点的电势能大，
B项错误，D项正确。

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