电势能和电势课件

1．通过讨论静电力对试探电荷做功，知道静电力做功与路径无关的特点。2．理解静电力做功与电势能变化的关系。认识电势能的相对性。3．知道电势的定义方法及其定义式、单位。4．知道等势面的定义，知道电场线一定垂直于等势面。学习目标1．电场力做功特点静电力对电荷所做的功与电荷的起始位置和终止位置有关。

2．电场力做功正负的判断

(1)根据电场力和位移的方向夹角判断：夹角为锐角电场力做正功，夹角为钝角电场力做负功。此法常用于匀强电场中恒定电场力做功情况的判断。(2)根据电场力和瞬时速度方向的夹角判断：夹角为锐角电场力做正功，夹角为钝角电场力做负功，电场力和瞬时速度方向垂直电场力不做功。此法常用于判断曲线运动中变化电场力的做功情况。(3)根据电势能的变化情况判断：若电势能增加，则电场力做负功；若电势能减少，则电场力做正功。

(4)根据动能的变化情况判断(只受静电力)：根据动能定理，若物体的动能增加，则电场力做正功；若物体的动能减少，则电场力做负功。[名师点睛]不管是正电荷，还是负电荷，只要电场力做正功，电势能就减小，反之增加。

匀强电场电场力做功：在匀强电场中，电场力做功W＝qE·d，其中d为沿

方向的位移，不一定是被移动电荷的实际位移。场强2．电势能

(1)概念：电荷在电场中所具有的

。

(2)与电场力的功的关系：静电力的功等于电势能的

，即WAB＝

－

。

(3)相对性：电荷在电场中某点的电势能，等于把它从这点移到

位置时静电力做的功。势能减少量零势能EpAEpB[关键一点]在电场中，选取不同的零势能面，电荷在A、B两点具有的电势能不同。但不论选取怎样的零势能面，电荷由A到B电势能的变化都相同。电势能伏特V电荷量(3)矢标性：电势是

，仅有大小没有方向。(4)与电场线关系：电场线方向是电势

方向。[关键一点]电势的正负仅表示电势的高低。标量降低最快2．电势高低的判断方法

(1)根据电场线判定：沿电场线的方向电势越来越低。

(2)根据电场力做功和电荷电势能的变化判定：①在两点间移动正电荷：如果电场力做负功，电势能增加，电势升高；如果电场力做正功，电势能减少，电势降低。②在两点间移动负电荷：如果电场力做负功，电势能增加，电势降低；如果电场力做正功，电势能减少，电势升高。

(3)在正电荷产生的电场中，离电荷越近，电势越高；在负电荷产生的电场中，离电荷越近，电势越低。3．电势与电场强度的比较电势φ电场强度E物理意义描述电场的能的性质描述电场的力的性质练习唉．在艳电场迷中，娘下列振结论奸成立已的是()A．某忌点的尺电场饺强度棕大，额该点欠的电鹅势一退定高B．某质点的份电势盐高，捧检验琴电荷神在该狼点的路电势籍能一伤定大C．某案点的祖场强文为零吵，检援验电宗荷在梁该点而的电哨势能就一定屋为零D．某姐点的建电势早为零谁，检可验电政荷在恒该点堤的电桥势能宜一定绝为零解析跃：电势悟零点挽与电爽势能辉零点摄是一像个点肥，因锈此D正确叼。电填势虽狠然由段电场志本身启决定系，但桂与电秩场强处度没脚有因安果关绳系，A错。诊电势怀的高院低由炸电场倍决定唤，而粘电势搜能的膜大小达由电风场与陕电荷辞共同什决定债，因包此B错；快场强昏为零赤的点储，电担势和加电势唇能都用不一斥定为隆零，C错误辜。答案智：D4．在盒静电恳场中邀，下与列说就法正振确的工是()A．电弃场强域度处饭处为鸣零的肺区域贞内，清电势栋也一日定处也处为盗零B．电垮场强茫度处真处相特同的鸟区域愧内，花电势捕也一排定处维处相倾同C．电冷场强扶度的幻玉方向恩总是乖跟等匆势面菌垂直D．沿汉着电灾场强队度的骂方向进，电转势总恶是不惠断降稠低的解析蓄：电势搬具有纸相对押性。斤零电初势点毫的选厘择是士任意路的，勤可以播选择雹电场英强度邪为零蒜的区涉域的新电势修为零挽，也朋可以班选择进电场龟强度殖为零韵的区需域的届电势偷不为乡丰零；柔在匀婚强电驴场中序沿电邮场线街方向吩取a、b两点烧，Ea＝Eb，但φa＞φb;电场梦线一键定跟导等势扣面垂垒直，煮而电额场线腰的切言线方静向就纯是电脉场强堂度的宁方向郑；沿喜电场葡线的久方向往，电奏势越扬来越国低。搭综上系分析售，选占项C、D正确尸。答案章：CD(1寻)电势浓能是箱标量异，有再正、原负，圾无方捷向。杨电势宪能的客正、汇负仅递表示售大小尝，正座值表唱示高蔑于零微电势救能，捕负值皆表示泉低于碑零电端势能添。(2败)电荷鞋在电逗场中袄某点区的电特势能园的大烂小与缴零电闲势能郊点的饥选取梁有关卸，但甩电荷茅在某流两点贤之间论的电银势能供之差岂与零信电势察能点拢的选并取无顶关。4．等赚量点拉电荷槐的连业线及暮中垂面线上筐电势阳变化概的规长律(1今)等量轻正点枪电荷(如图1－4－2甲)：连晒线上剪中点O的电量势最魂低，适在中掩垂线劳上O点的做电势股却最冤高，祸从中帆点沿歉中垂崖线向杂两侧歇，电观势逐棚渐降疯低，踢连线挽上A、A′和中阵垂线葬上B、B′对称扑等势泉。(2胁)等量统负点幕电荷萌：连穷线上餐中点闹的电瓜势最带高，薪中垂踩线上倚该点坐的电絮势最废低。采从中被点沿部中垂黄线向观两侧祝，电蜘势逐沟渐升幸高，抹连线忍上和摸中垂惜线上移关于裹中点盖的对园称点利等势底。(3失)等量凉异种昆点电左荷(如图洋乙)：在搂从正肉电荷课到负环电荷互的连赠线上偏电势奖逐渐举降低忍，φA′＞φA，中拘垂线兴是一厨等势燃线，φB＝φB′，若母沿中报垂线洪移动挪电荷赵，电赖场力质不做配功。图1－4－21．在焦点电院荷Q形成傍的电察场中摘有一倚点A，当亲一个爹－q的试于探电荷来从电盟场的免无限越远O处被主移到A点时录，电风场力恶做的驴功为W，则包试探冰电荷拔在A点的腥电势依能及恋电场革中A点的懂电势错分别灶为EPA＝__趋__只__和__，φA＝__熟__芳__亲__。2．将眼带电朴荷量犬为6×票10－6C的负倚电荷萄从电舟场中A点移膏到B点，咏克尚服静凡电力唯做了3×铅10－5J的功勾，再核从B点移沿到C点，静电彻力做截了1.陡2×然10－5J的功壤，则早：(1包)电荷垮从A移到B，再渔从B移到C的过湿程中剥电势络能共想改变食了多狼少？(2厚)如果卧规定A点的栏电势拿为零享，则因该电场荷在B点和C点的央电势配能分斥别为结多少宇？(3惕)如果枕规定B点的着电势森为零尼，则张该电盲荷在A点和C点的猪电势蚕能分典别为泛多少六？[思路暮点拨]根据聋电场拒力做攻功与卖电势咸能变源化关倒系进肃行求味解。[解析](1玩)电荷传从A移到B克服狭静电餐力做体了3×欠10－5J的功刷，即WAB＝－3×絮10－5J，从B移到C的过两程中首静电协力做楚了1.佳2×从10－5J的功承，WBC＝1.万2×您10－5J，整神个过亲程电猛场力念做功锻即WAC＝WAB＋WBC＝－1.鞭8×懒10－5J。电筑场力换做负编功，诞则电竟势能易增加旺了1.傲8×吓10－5J。(2户)如果膝规定A点的喷电势难为零并，即EpA＝0由WAB＝EpA－EpB得EpB＝EpA－WAB＝0－(－3×辉10－5)J＝3×复10－5J同理EpC＝EpA－WAC＝0－(－1.姓8×乳10－5)J＝1.炼8×矿10－5J(3绝)如果慰规定B点的章电势念为零防，即EpB＝0，电败荷从左电场蜡中A点移济到B点，艳克服名静电坟力做盟了3×者10－5J的功偶，若陆电荷渠从电感场中令的B点移究到A点，勒则静正电力饮要做3×警10－5J的功捞，即WBA＝3×注10－5J∴WBA＝EpB－EpA∴EpA＝EpB－WBA＝0－3×葡10－5J＝－3×唤10－5J同理EpC＝EpB－WBC＝0－1.抱2×哄10－5J＝－1.扶2×－5J。[答案]见解到析3．下胃列说般法正件确的渣是()A．电盾场中笔顺着精电场个线移烤动电蹈荷，赶电场篮力做威功，棋电荷电势临能减街少B．在捡电场胜中逆揪着电揪场线贩移动搅电荷刑，电我场力站做功万，电荷电专势能企减少C．在游电场晶中顺得着电屡场线虽移动坝正电适荷，吩电场慨力做雄正功漂，电荷电决势能引减少D．在齐电场捆中逆水着电涉场线掉移动桑负电品荷，即电场颤力做除负功嘴，电荷电叹势能盗增加解析移：顺着脏电场堡线移挠动正去电荷兽，正压电荷鼠受电剧场力哑方向啄与电短场线雅方向扔一致腿，电鼠场力经的方泰向与岩移动择正电轨荷的杜方向脏一致裕。电纽奉场力密做正锦功，傅电势驻能减压少，C项正槐确；倡而顺夹着电嫌场线吩移动卸负电抢荷电侨场力猜做负紫功，匪电势躲能增净加，叨则A项不诞正确损；逆著着电珍场线龟移动问正电骄荷，承电场砖力做严负功缓，电猾势能煌增加重，B项不蛋正确奶；逆铅着电酿场线雄移动灵负电秘荷，拜电场邻力做确正功慎，电骑势能羽减少日，D项不巡寿正确朗。答案终：C4．在扮静电趟场中遗，把链一个学电荷横量为q＝2.技0×章10－5C的负馒电荷躲由M点移叫到N点，蔑电场惭力做狸正功6.倍0×葵10－4J，由N点移屈到P点，跳电场牛力做捷负功1.蓄0×杆10－3J，则M、N、P三点腊电势役高低斑关系配是__笼__屡__休__。[解析]首先基画一戒条电消场线肿，如板图所示。笑在中疫间位漆置附唉近画钓一点母作为M点。怪因为猫由M→N电场俭力做绍正功冻，而淹负电素荷所讯受电窝场力漫与场涝强方厉向相讨反，戒则可察确定N点在M点左宵侧。祸由N→P电场拿力做歌负功虏，即射沿着游电场袜线移岔动，果又因1.覆0×欧10－3J＞6.乖0×博10－4J，所待以肯基定移蚂过了M点，狸即P点位启于M点右醒侧。妈这样理，M、N、P三点宇电势崖的高疤低关轮系是φN＞φM＞φP。[答案]φN＞φM＞φP该题僵中M、N、P三点脖虽然伍不一厕定位拔于同银一条南电场教线上京，但饺完全洪可以阶假设消其处棒于同冠一条祥直电景场线待上，栽根据愤电场造力做膀功情铸况把览三点极在该稿电场列线上坐的大协体位贫置确抚定下昆来，夸电势奇高低取的关扮系便栗一目铸了然太了。5．两个剧等量虾异种抛点电振荷位尝于x轴上仆，相葵对原点对齐称分即布，铸正确衔描述予电势φ随位浴置x变化余规律颈的是饥图中滑的()解析鞭：距正猴电荷手越近尺电势蠢越高废，且φ＞0；距周负电乐荷越遥近电奋势越鸽低，披且φ＜0。故A正确兔。答案悠：A4．等祸势面(1徐)等势瘦面：博电场贼中的各弹点构绑成的玩面。(2切)等势倦面的感特点针：①在邪同一馋等势筛面上警移动唐电荷废时静升电力。②电劈燕场线子跟等肾势面，并伐且由瓜电势主高的应等势敢面指顿向电多势低僵的等隐势面汽。[关键尺一点]等势晴面是注为描及述电旧场而万虚拟阀的，陡在电赵场中毛等势冲面实富际不集存在沟。电势符相等垂直不做求功1．几不种典评型电咬场的攻等势兰面(3但)等量页同种丽点电萌荷电幼场中赚的等牢势面黑：是锄两簇认对称店曲面团，如屠图丙声。(4晋)匀强煤电场繁中的碌等势冒面是筒垂直急于电则场线作的一虎簇平双面，织如图瓦丁。(5巡寿)形状卷不规棵则的期带电壮导体蓬附近树的电拥场线崖及等抚势面拒，如触图戊苦。(1正)点电谋荷电矩场中夸的等丈势面椅：是耕以点版电荷革为球易心的紧一簇奋球面拨，如葛图甲并。(2废)等量库异种拾点电愤荷电赚场中例的等洒势面荐：是瓦两簇姐对称勉曲面疏，如脂图乙毙。[名师断点睛]在所始画等滔势面胞中，周任意欲相邻避两等诸势面纽奉上电夺势之咱差是地相等瓦的。2．特暂点(1职)在空晋间没境有电妈荷的紫地方届两等贴势面仗不相混交。(2界)等势饶面可皆以是慌封闭阵的，叔也可服以是纽奉不封轰闭的套。(3腿)在电胶场线盛密集伍的地勤方，六等差泡等势钓面密筛集；恒在电晃场线跌稀疏否的地前方，恭等差睬等势尿面稀众疏。3．应马用(1摔)由等垄势面抽可以南判断枣电场唉中各暮点电坟势的胜高低鲁及差晕别。(2墓)由等韵势面神可以仿判断炒电荷丹在电避场中涌移动煮时静扮电力模做功帅的情躁况。(3刺)由于搅等势主面和似电场茄线垂碍直，淹已知翻等势易面的呢形状早分布匠，可衰以绘湖制电终场线火，从孔而确沈定电辛场的宪大体午分布跟。(4立)由等猫差等赠势面捞的疏讨密，渔可以肿定性冈地确民定某肢点场帜强的希大小降。练习.如图砍所示兵，虚界线同匙心圆是饼一簇族某静队电场惕中的冠等势拿面，遵其电势分趟别是φa、φb和φc，一敏带正床电粒冰子射入摧电场债中，突运动臭轨迹绩如图坝中实上线KL字MN所示暗。由以图可男知()A．粒页子从K到L的过嚼程中热，静蓝电力钥做负需功，昼电势觉能增才加B．粒神子从L到M的过抵程中耐，静凳电力伶做负忙功，惯电势亏能增底加C．φa>φb>φcD．φa<φb<φc[解析]由等碧势面糕的分僚布规阵律可歪知，具该电胃场为请点电币荷的档电场荡。由敢运动微轨迹腰可知更，运卫动的拐正电蛾荷跟饶场源痒电荷篇的相企互作均用规捉律是盼排斥贴，所斑以场塌源电效荷是材正电骨荷。团根据惠电场土线与嘉等势捆面垂鸽直，侦电场必的分定布是敌发散基状辐谣射向耀外的钩。正掘电荷础从K到L受静号电力械的方底向背侍离圆窃心，案与移芒动方拖向相午反，锈做负骗功，裳电荷君的电疲势能肠增加存，选铅项A正确纠；从L到M，可脾看作唇从跟栗轨迹夹有交恼点的青同一遇等势四面的隙点到M，受欲到的旷静电笼力与峰移动方裁向相壤同，严静电绵力做躁正功瓜，电舞荷的国电势奏能减派少，印选项B错误倡；根赏据电被场线要的方浩向是贯电势够降低网的方雁向可呜知选原项D正确倘。[答案]AD1.如图铁所示茎，实票线是枪某电昌场中使的一桃条电界场线夏，虚辜线是沈该电呆场中孩的两幼条等印势线持，由匠图可锣以得天出的魂正确芦结论定是()[来源:学科吗网ZX仆XK稍]A．M点的君电势府一定女高于N点的笛电势B．M点的要场强贯一定朋大于N点的礼场强C．由M点向N点移劲动电感荷时愧，电半势能幅的改远变量继与零狱电势陷的选娘取无琴关[来源:学§科§网Z§浸X§哄X§勒K]D．某芒电荷漫在M点或N点具过有的宾电势众能与颗零电奴势的赛选取福无关2.现有挨两个硬边长骂不等倘的正榴方形AB角CD和ab价cd，如太图所不示，来且Aa，Bb，Cc，Dd间距岗相等掏。在AB，AC，CD，DB的中闸点分惩别放絮等量沙的正庆点电遵荷或闲负点听电荷久。则睛下列电说法促中正湖确的须是()A．O点的堵电场共强度辜和电干势均撒为零B．把局一负理点电飘荷沿饶着b→d→c的路沃径移池动时担，电义场力班做功努为零C．同砍一点班电荷司在a、d两点倘所受毛电场桌力相哑同D．将瓜一正送点电粥荷由a点移倒到b点电缘瑞势能红减小3.图中舒虚线割为静拒电场核中的尿等势盟面1、2、3、4，相咱邻的霸等势蜘面之廉间的录电势焰差相剩等，雹其中单等势栋面3的电易势为洒零.一带姿正电拳的点洲电荷合只在列静电座力的逆作用滚下运童动，析经过a、b点时看的动药能分虚别为26eV和5eV.当这站一点休电荷月运动彼到某李一位轮置.其电云势能炕变为薯－8eV时，苍它行的动扬能为()A.纺8eVB.纠15eVC.评20eVD.塑34eV解析杠：电胞荷在群相邻够两等燥势面沸之间咳移动誓电场杏力做虽功相超等，辣动能趴变化大相等乖，故修知到孕达等香势面3时的裂动能各为12eV，即智电荷