2.3研究电场的能的性质(二)(学)
电场能的性质(学案)
大连市第五中学高一物理复习学案设计人：栾红霞审题人：王爽使用时间：第八章电场（学案）第二讲电场能的性质（学案）【学习目标】1. 理解电势、电势差、等势面的概念2.会计算电场力的功、会判断电势高低5.会用形等势面象地描绘各种电场课前预习案【我的构建】一、电势、电势差１、电势差（１），叫做Ａ、Ｂ两点间的电势差。
电场中Ａ、Ｂ两点间的电势差在数值上等于单位正电荷从Ａ点移动到Ｂ点过程中电场力所做的功。
即：。
（２）电势差是量，有正负，无方向。
Ａ、Ｂ间电势差ＵAB＝；Ｂ、Ａ间电势差ＵBA＝。
显然UAB＝－ＵBA。
电势差的值与零电势的选取关。
在匀强电场中，Ｕ＝Ｅｄ（Ｕ为电场中某两点间的电势差，ｄ为这两点在场强方向上的距离）。
２、电势（１）如果在电场中选取一个参考点（零电势点），那么电场中某点跟间的电势差，就叫做该点的电势。
电场中某点的电势在数值上等于单位正电荷由该点移动到参考点（零电势点）时，电场力所做的功。
（２）电势是量，有正负，无方向。
谈到电势时，（３）沿着电场线的方向电势越来越低，逆着电场线的方向，电势越来越高。
（４）电势的值与零电势的选取关，通常取离电场无穷远处电势为零；实际应用中常取大地电势为零。
（５）当存在几个“场源”时，某处合电场的电势等于各“场源”的电场在此处的电势的代数和。
二、电势能１、叫做电势能。
严格地讲，电势能属于电场和电荷组成的系统，习惯上称作电荷的电势能。
电势能是相对量，电势能的值与参考点的选取关。
电势为零的点，电势能为。
电势能是量，有正负，无方向。
三、电场力做功与电荷电势能的变化（一）、电场力做功的计算１、由公式Ｗ＝ＦＳcosθ计算２、由电场力做功与电势能改变关系计算，Ｗ＝－Δε，对任何电场都适用。
３、用ＷAB＝ｑＵAB来计算。
一般又有两种处理方法：（１）带正、负号运算：按照符号规则把所移动的电荷的电荷量ｑ和移动过程的始、终两点的电势差ＵAB的值代入公式ＷAB＝ｑＵAB进行教育处，根据计算所得W值的正、负来判断是电场力做功还是克服电场力做功。
电场能的性质教案
1.3 电场能的性质教学目标：知识与技能：1、掌握电势差的概念。
会应用电势差的概念求解静电力对电荷所做的功。
2、理解电势的概念，知道电势是描述电场的能的性质的物理量。
明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。
3、了解电势与电场线的关系，了解等势面的意义及与电场线的关系。
过程与方法：通过类比法教学，使学生理解电势差的概念；应用所学知识推导静电力做功与电势差的关系式，培养逻辑思维能力。
情感态度和价值观：体验推理探究的过程，提高分析问题、解决问题的能力。
进一步培养学生学习物理的兴趣。
教学重点：应用电势差的概念求解静电力对电荷所做的功。
理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。
教学难点：对基本概念的理解及应用，掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相关问题。
教学方法：讲练结合，总结归纳法，计算机辅助教学教学过程：引入：电势、电势差是高中物理中的重要概念，电场力做功与电势能变化的关系是高中物理学习中的一个难点，复习本节时重点应放在电场力做功的计算、电势的判断以及电势能的计算上，且注意将其与重力势能、重力做功与重力势能的关系进行类比，加深理解. 知识梳理一、电势能1.定义：电荷在静电场中由于相对位置而具有的能量，其大小等于把该电荷从该位置移到零势能参考面电场力所做的功，即E A=W A→0.2.决定因素：与电荷量q、零势能参考面的选取及其相对位置有关.3.与电场力做功的关系：电势能的改变只由电场力做功决定，有ΔE AB=E B-E A=-W AB(1)场源电荷判断法——离场源正电荷越近，试探正电荷的电势能越大，试探负电荷的电势能越小.(2)电场线法——正电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小；逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大.(3)做功判断法——无论正负电荷，电场力做正功，电荷的电势能就一定减小；电场力做负功，电荷的电势能就一定增大.二、电势1.定义：电场中某点的电势，等于单位正电荷从该点移到零电势参考面电场力所做的功， .（这里的q 根据电性带正负号） 2.单位：伏特（V ），1 V=1 J/C.3.决定因素：与该点在电场中的位置以及零势面的选取有关，与检验电荷无关.若空间某处的电场由几个电荷共同产生，则该点电势等于各电荷单独存在时该点电势的代数和.4.关于零电势面：由电势的定义知它与零电势能参考面重合，和其他零势面一样可以根据问题最简化的原则来选取.在实际应用中我们常会取大地和无限远处为零电势面.5.电场中沿电场线的方向电势越来越低.三、电势差1.定义：电荷q 在电场中由一点A 移动到另一点B 时，电场力所做的功与电荷量的比值,叫做A 、B 两点间的电势差，用U AB 表示.其定义式为：2.决定式：U AB =Ed ,适用于匀强电场.3.电势差的单位为导出单位，在国际单位制中为伏特，简称伏；符号为V.1 V=1 J/C,即1 C 的正电荷在电场中由一点移到另一点,电场力所做的功为1 J,则这两点间的电势差就是1 V.4.电势（差）与电场强度的关系四、等势面1.定义：电场中电势相等的点构成的面.2.特点：（1）在同一等势面上移动电荷时电场力不做功，说明电场力方向与电荷移动方向相互垂直，即等势面必定与电场线相互垂直.（2）沿着电场线的方向，电势越来越低，电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面.（3）等势面的疏密表示电场的强弱，等势面密的地方，电场强；等势面疏的地方，电场弱. 五、对公式 的理解及应用 ϕ→A 0A A W E ==q q ϕϕAB AB A B W U ==-q U E =d公式 反映了电场强度与电势差之间的关系,由公式可知:电场强度的方向就是电势降低最快的方向. 公式 只适用于匀强电场,且应用时注意d 的含义是表示某两点沿电场线方向的距离，或两点所在等势面之间的距离. 高考连线1.（2009年上海物理卷）位于A 、B 处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示，图中实线表示等势线,则( )A.a 点和b 点的电场强度相同B.正电荷从c 点移到d 点，电场力做正功C.负电荷从a 点移到c 点，电场力做正功D.正电荷从e 点沿图中虚线移到f 点，电势能先减小后增大【解析】电场线的疏密可以表示电场的强弱，可见A 错误；正电荷从c 点移到d 点，电场力做负功,负电荷从a 点移到c 点，电场力做正功，所以B 错误，C 正确；正电荷从e 点沿图中虚线移到f 点，电场力先做正功，后做负功，但整个过程电场力做正功，D 正确.【答案】CD2.（2009年广东物理卷）如图所示,在一个粗糙水平面上,彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块.由静止释放后,两个物块向相反方向运动,并最终停止.在物块的运动过程中,下列表述正确的是（ ）A.两个物块的电势能逐渐减少B.物块受到的库仑力不做功C.两个物块的机械能守恒D.物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力【解析】由于两电荷的电性相同，则二者之间的作用力为斥力，因此在远离过程中，电场力做正功，电势能逐渐减少，A 正确，B 错误；由于运动过程中有重力以外的力(电场力和摩擦力）做功，故机械能不守恒，C 错误；在远离过程中，开始时电场力大于摩擦力，后来电场力小于摩擦力，D 错误.【答案】A 题型方法一、与带电粒子轨道有关的问题例1 如图44-4甲所示，实线是一族未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a 、b 是轨迹上的两点.若带电粒子在运动过程中只受电场力作用，根据此图可以判断的是( )A.带电粒子所带电荷的符号B.带电粒子在a 、b 两点的受力方向C.带电粒子在a 、b 两点的速度何处较大D.带电粒子在a 、b 两点的电势能何处较大 【解析】带电粒子在电场中所受电场力必沿电场线，根据轨迹UE =d U E =d的弯曲方向，看出a 、b 两点的电场力方向如图44-4 乙所示（类向心力）.由于电场线有两种可能，因此粒子所带电荷量可能为正，也可能为负.当粒子从a 点进入时，速度方向与受力方向的夹角大于90°，电场力做负功，动能减小，电势能增加；粒子从b 点进入时，速度方向与受力方向的夹角小于90°，电场力做正功，动能增加，电势能减小.正确选项为B 、C 、D.【答案】BCD【点评】带电粒子的运动轨迹一旦给定，那么粒子在a 、b 两点的受力方向、速率大小、电势能大小将唯一确定，与粒子所带的电荷量无关.方法概述高考中为了考查学生的分析推理能力，经常出一些给出带电粒子运动轨迹要求学生分析求解相关问题.求解这一类题的具体步骤是：先画出入射点的轨迹切线，即画出初速度的方向；再根据轨迹的弯曲方向，确定电场力的方向；进而利用分析力学的方法来分析粒子的带电性质、电场力做功的正负、电势能的增减、电势高低的变化、电场力的大小变化等有关问题.二、求匀强电场中的电场强度的大小和方向例2 如图44-5所示，A 、B 、C 三点都在匀强电场中，已知AC ⊥BC ，∠ABC =60°，BC ＝20 cm.把一个电荷量q =1×10-5 C 的正电荷从A 移到B ，静电力做功为零；从B 移到C ，静电力做功为-1.73×10－3 J .则该匀强电场的场强大小和方向是( )A.865 V/m ，垂直AC 向左B.865 V/m ，垂直AC 向右C.1000 V/m ，垂直AB 斜向上D.1000 V/m ，垂直AB 斜向下【解析】把电荷q 从A 点移到B 点时,电场力不做功，说明A 、B 两点在同一等势面上.因该电场为匀强电场，等势面应为平面，故图中直线AB 即为等势线，电场方向应垂直于等势面，可见选项A 、B 错误. ，B 点电势比C 点低173 V ，因电场线指向电势降低的方向，所以场强方向必垂直于AB 斜向下.场强大小 【答案】D【点评】本题涉及匀强电场中电势差与场强的关系、等势面、电场线与等势面的关系、电场力做功等较多知识,题目情境比较复杂，全面考查考生理解、分析、解决电场类问题的能力. 方法概述已知电荷在某几点间移动过程中电场力做功，求电场强度的方法： (1)根据 确定各点间的电势差，注意在匀强电场中沿直线方向电势均匀变化. (2)连接电势相等的点构成等势面.(3)与等势面垂直的方向为场强方向，画出电场线. (4)根据 求场强的大小. W U =q U E =d⨯-3-5-1.7310V -173V 10BC BC W U ===q =1000V/m 60CB CB o U U E ===d BCsin三、运用功能关系解决电场中的有关问题例3如图44-7甲所示，水平绝缘光滑轨道AB的B端与处于竖直平面内的圆弧形光滑绝缘轨道BCD平滑连接，圆弧的半径R=0.50 m.轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度E=1.0×104 N/C.现有一质量m=0.06 kg的带电小球（可视为质点）放在水平轨道上与B端距离s=1.0 m 的位置，由于受到电场力的作用，带电体由静止开始运动.已知带电体所带的电荷量q=8.0×10-5 C，取g=10 m/s2，试问：（1）带电小球能否到达圆弧最高点D？（2）带电小球运动到何处时对轨道的压力最大？最大值为多少？【答案】（1）能（2）当小球滑至P点，∠POB=53°时，小球对圆弧的压力最大 5 N方法概述解答这一类力、电综合性问题的关键在于对物体进行受力分析，认真分析题目的物理过程.由于电场力做功与路径无关，只与始末位置有关，因此要特别注意对始末位置的分析.这一类题目常用动能定理求解.小结：探究：1、类比电场和重力场中力的情况、能量的情况、电势和高度看是否有相似之处？2、注意电场中几种特殊的电场线和等势面，分析其场强和电势情况。
2.2.2研究电场能的性质
由条件知：C 0
从C到A：C
A =UCA
WCA q
5V 1
5V
A = UCA 5V
从A到B：A
B
U AB
WAB q
8 V 1
8V
B A U AB 5V (8)V 3V
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7. 如图所示,在同一条电场线上有A 、B 、C 三点,将 的点q电 荷6由1A0点6C移动到B点,电场力做什么功?做多少功 ?电势能变化了多少?在将该电荷由B点移到C点,电场力 做什么功?做多少功?电势能变化了多少?
在研究电场能的性质中，有意义的是两点间的电势之差
1、电势差的概念：电场中两点之间的电势之差
U AB A B U BA
2、用电场力做功来定义： U AB A B
EPA q
EPB q
EPA
EPB q
WAB q
试探电荷q在电场中由一点Ａ移动到另一点Ｂ时，电场力做功
ＷAB与电荷电量q的比值ＷAB/ q，叫做Ａ，Ｂ两点间的电势 差。用UAB表示。
它从A移动到B,则电场力作正功还是负功?并比较A、B两点的
电势能，电势的关系。
A
B
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作业
课 本P34 2题 P38 1、2、3题
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电势与高度的类别
定义式：
U AB
WAB q
公式变形：WAB qU AB
能量的又一位向单位：电子伏特
当：q e、U 1V时 对应的功为1电子伏特（eV）
1eV 1.61019 J
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3、电势差说明
1）意义和特性：电势差是反映电场本身能的性质的物理量，由电 场本身的性质决定，跟W与q无关。
电场中的电场能量与电势能
电场中的电场能量与电势能在物理学中，电场是一种由电荷产生的物理场，它对其他带电物体施加力和引发电流。
在电场中，存在着电场能量和电势能两个重要的概念，它们在理解和描述电场中的现象和相互作用中起到了关键作用。
一、电场能量在电场中，电场能量表示的是电荷在电场中所具有的能量。
当一个带电粒子静止在电场中时，它所具有的电势能可以被看作是电场能量的一种表现形式。
电场能量通过电荷与电场之间的相互作用而存在。
当一枚电荷在电场中移动时，电场对其做功，将它的能量转化为电场能量。
电场能量的大小与电荷的大小、电场的强度以及其相对位置等因素有关。
以一个电荷为例，当它沿着电场线从一个点A移动到一个点B，由于电场力的做功，电荷所具有的电势能减少，而电场能量则增加。
电场能量的增加可以通过以下公式计算：\[ \Delta E = q \cdot \Delta V \]其中，\( \Delta E \) 表示电场能量的增量，\( q \) 表示电荷的量，\( \Delta V \) 表示电势差。
二、电势能电势能是描述电荷位于电场中具有的能量状态的物理量。
它表示的是单位正电荷（或者说试验电荷）在电场中所具有的势能。
电势能的大小取决于电荷的量和电场的性质。
与电场能量不同的是，电势能是和电荷所处位置相关的，并不是直接与电场的强度相关。
电势能的计算公式如下：\[ U = q \cdot V \]其中，\( U \) 表示电势能，\( q \) 表示电荷的量，\( V \) 表示电场强度。
三、电场能量与电势能的关系在电场中，电场能量与电势能之间存在着密切的关系。
事实上，电场能量可以看作是电势能的体积密度。
考虑一个电场中的体积元素，它的体积为 \( \Delta V \)，在该体积元素中所包含的电荷量为 \( \Delta q \)。
那么，该体积元素的电场能量可以表示为：\[ \Delta E = \Delta q \cdot V \]进一步推导，将体积元素无限细分，可得到电场能量的体积分布公式：\[ E = \int V \cdot dq \]其中，\( V \) 表示电场强度，\( dq \) 表示电荷元素。
电场能的性质(经典归纳)
电场能的性质一、电势、电势差某点相对零电势的电势差叫做该点的电势，是标量．在数值上等于单位正电荷由该点移到零电势点时电场力所做的功.由电场本身因素决定，与检验电荷无关。
点评：类似于重力场中的高度．某点相对参考面的高度差为该点的高度．注意：（1）高度是相对的．与参考面的选取有关，而高度差是绝对的与参考面的选取无关．同样电势是相对的与零电势的选取有关，而电势差是绝对的，与零电势的选取无关．（2）一般选取无限远处或大地的电势为零．当零电势选定以后，电场中各点的电势为定值．（3）电场中A、B两点的电势差等于A、B的电势之差,即U AB=φA－φB,沿电场线方向电势降低.电荷从电场中的一点移到另一点，电场力做的功跟其电量的比值叫做这两点的电势差，U=W/q，是标量．点评：电势差很类似于重力场中的高度差．物体从重力场中的一点移到另一点，重力做的功跟其重量的比值叫做这两点的高度差h＝W/G．例题1、如图所示，P、Q是两个电荷量相等的正点电荷，它们连线的中点是O，A、B是中垂线上的两点，OA＜OB，用EA、EB分别表示A、B两点的电场强度，φA、φB分别表示A、B两点的电势，则（）A、EA一定大于EB，φA一定大于φBB、EA不一定大于EB，φA一定大于φBC、EA一定大于EB，φA不一定大于φBD、EA不一定大于EB，φA不一定大于φB2、如图所示，A、B、C、D是匀强电场中的一个正方形的四个顶点，已知A、B、C三点电势分别为φA15V，φB=3V，φC=-3V，由此可得D点的电势φD=_____V.3、如图a,b,c是一条电力线上的三个点，电力线的方向由a到c,a、b间的距离等于b、c间的距离。
用Ua、Ub、Uc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度,可以断定（）A．Ua>Ub>UcB．Ea>Eb>EcC．Ua-Ub=Ub-UcD．Ea=Eb=Ec二、电场力做功与电势能1．电势能：电场中电荷具有的势能称为该电荷的电势能．电势能是电荷与所在电场所共有的。
电场的两大性质
电场的作用
电场对放入其中的电 荷产生力的作用，即 库仑力。
电场可以传递能量， 例如静电感应过程中 电场传递电能。
电场可以改变电荷的 运动状态，即产生加 速度。
02 电场的物理性质
电场力
电场力是电荷在电场中受到的 力，其大小与电荷的电量成正 比，与电荷所在位置的电场强
度成正比。
电场力具有方向，其方向与 正电荷所受电场力的方向相 同，与负电荷所受电场力的
性质也满足相应的对称性。
常见的电场对称性包括轴对称、 面对称、中心对称等。
电场的对称性有助于简化电场的 计算和分析过程。
04 电场的动态性质
电场的变化规律
电场随时间变化
电场随时间变化而产生电磁波，如无 线电波、光波等。
电场随空间变化
电场随空间位置的变化而产生电势差 和电场梯度，影响电荷的运动和能量 分布。
利用电场使灰尘颗粒带电， 然后在电场中受力而沉积， 实现空气净化。
静电复印
利用电场将带电墨粉吸附 到纸张上，实现文字和图 像的复制。
电子束焊接
在真空环境下，通过电场 加速电子束，使电子束撞 击工件表面产生热量实现 焊接。
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方向相反。
电场力是库仑力的宏观表现， 是电场中电荷相互作用的力。
电场强度
电场强度是描述电场强弱和方 向的物理量，其大小等于单位 点电荷在该点所受的电场力。
电场强度具有方向，其方向与 正电荷在该点所受的电场力方 向相同。
电场强度是矢量，具有大小和 方向，遵循矢量运算法则。
电势
01 电势是描述电场能的物理量，其大小等于单位正 电荷在该点所具有的电势能。
线垂直。
电场线的疏密程度表示电场强度的大小，越密集的地方电场强
高中物理电场知识点2024年总结(2篇)
高中物理电场知识点2024年总结高中物理电场知识点总结（2024）电场是物理学中的重要概念，它描述了电荷之间的相互作用及其对周围空间产生的影响。
在高中物理学中，电场是一个重要的主题，涉及到诸如电场强度、电势能、电场线等概念和定律。
以下是对高中物理电场知识点的总结。
一、电荷与电场1. 电荷的性质：电荷是物质中基本粒子的一种性质，可以分为正电荷和负电荷。
2. 电荷的守恒定律：孤立系统的总电荷守恒，电荷不能被创造或消灭。
3. 电荷之间的相互作用：同性电荷相互排斥，异性电荷相互吸引。
4. 电场的定义：电场是电荷在空间中产生的物理现象，描述了电荷对周围空间内其他电荷或物质的作用力。
5. 电场强度：电场强度定义为单位正电荷所受到的力，用符号E 表示，单位为N/C。
6. 电场线：电场线是描述电场分布的图形工具，其方向上与电场强度方向一致，强度由线的密度表示。
7. 电场力：在电场中，电荷受到的力与电荷的电量和电场强度有关，由库仑定律给出。
8. 闪电和雷电现象：闪电和雷电是由于云中大量的静电荷和地面之间形成强烈的电场引起的。
二、电场的性质1. 超位置原理：电场是超位置力之借口。
2. 电场是矢量场：电场强度是矢量量，有大小和方向。
3. 叠加原理：如果有多个电荷产生了电场，电场强度可以通过它们的矢量和来计算。
4. 电场强度的叠加原理：如果有一个电荷Q产生的电场E1和另一个电荷q产生的电场E2，那么在某一点的总电场强度E等于E1和E2在该点的矢量和。
5. 均匀带电平面的电场：均匀带电平面产生的电场在其两侧垂直于平面是均匀的。
6. 环状带电体的电场：环状带电体的电场不同于带电球体的电场，它在半径较大的一侧与均匀带电体的情况相似，在半径较小的一侧与电荷（或带电物体）的情况相似。
7. 电场能量：电场中的电荷具有电场能量，定义为电场力对电荷做的功。
三、电势1. 电势能：电势能是指电荷由于所处的位置而具有的能量。
单位为焦耳（J）。
2023高考物理专题冲刺训练--电场能的性质(二)--电势差与电场强度关系
电势差与电场强度关系一、知识点总结1．由E ＝U d 可推出的两个重要推论 推论1 匀强电场中的任一线段AB 的中点C 的电势φC ＝φA ＋φB 2，如图甲所示． 推论2 匀强电场中若两线段AB ∥CD ，且AB ＝CD ，则U AB ＝U CD (或φA －φB ＝φC －φD )，如图乙所示．2．E ＝U d 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，E 越大，U 越大，进而判断电势的高低．(3)利用φ－x 图像的斜率判断电场强度随位置变化的规律：k ＝ΔφΔx ＝U d＝E x ，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二、针对练习1、（多选）有一匀强电场的方向平行于xOy 平面，平面内a 、b 、c 、d 四点的位置如图所示，cd 、cb 分别垂直于x 轴、y 轴，其中a 、b 、c 三点电势分别为：4 V 、8 V 、10 V ，使一电荷量为q ＝－2×10－5 C 的负点电荷由a 点开始沿abcd 路线运动，则下列判断正确的是( )A ．坐标原点O 的电势为6 VB ．电场强度的大小为 2 V/mC ．该点电荷在c 点的电势能为2×10－5 JD ．该点电荷从a 点移到d 点过程中，电场力做功为 8×10－5 J2、(多选)如图所示，在匀强电场中有直角三角形BOC ，电场方向与三角形所在平面平行，若三角形三顶点处的电势分别为O ϕ=4.5V 、B ϕ=0V 、C ϕ=9V,且边长0B=33cm ，BC=36cm ，则下列说法正确的是（ ） A ．电场强度的大小为V/m 33100 B ．电场强度的大小为100V/mC ．一个电子由B 点运动到C 点，电场力做正功D ．一个电子在0点由静止释放后会沿OB 所在直线运动3、（多选）一匀强电场的方向平行于xOy 平面，平面内a 、b 、c 三点的位置如图所示，三点的电势分别为10 V 、17 V 、26 V ．下列说法正确的是( )A ．电场强度的大小为2.5 V/cmB ．坐标原点处的电势为1 VC ．电子在a 点的电势能比在b 点的低7 eVD ．电子从b 点运动到c 点，电场力做功为9 eV4、(多选)如图所示，A 、B 、C 、D 、E 、F 为匀强电场中一个边长为10 cm的正六边形的六个顶点，A 、C 、D 三点电势分别为1.0 V 、2.0 V 、3.0 V ，正六边形所在平面与电场线平行，则( )A ．E 点的电势与C 点的电势相等B ．U EF 与U CB 相同C ．电场强度的大小为2033V/m D ．电场强度大小为20 3 V/m5、（多选）匀强电场中有一与电场方向平行的扇形AOB 区域，如图所示，圆心角120θ，半径1m R =，其中C 、D 、F 将圆弧AB 四等分。
电场的能的性质高二物理教案5篇
电场的能的性质高二物理教案5篇电场的能的性质高二物理教案篇1一、学生情况分析本学期高二年级物理课教学，根据学生的成绩分析得出，学生基础普遍比较薄弱，对必修1、2内容掌握比较好的学生不多。
学生基本知识点落实不够好，学习效果不明显。
所以在本学期的教学中应注重基础知识回顾，重点是与会考知识点的结合。
恰当的处理教学内容的深度与难度。
以会考要求为准。
二、本学期教材分析选修3—2分为三章内容，第一章《电磁感应》，第二章《楞次定律和自感现象》，第三章《交变电流》，第四章《远距离输电》，第五章《传感器及其应用》。
在本模块的学习，学生将比较全面地学习物理学及其技术应用，了解它与社会发展以及人类文化的互动作用。
通过第一章《电磁感应》第三章《交变电流》第五章《传感器及其应用》的学习加深对世界的物质性和物质运动的多样性的认识。
本模块中的概念和规律是进一步学习物理学的基础，是高中物理核心内容的一部分。
三、本学期教学目标本学期的教学重点为在会考的要求上完成选修3—2的教学。
在后半个学期的时间内对高一必修内容进行相应的复习。
旨在期未的会考考试中让学生以充足的知识与信心去通过它。
四、提高教学质量措施1、客观分析学生的实际情况，采用有效的教学手段和复习手段；2、仔细研究教学指导意见与会考要求，认真备课，准确把握教学的知识点与难度，以及学生的学习动态，提高课堂的教学效果；3、多与学生进行互动交流，解决学生在学习过程中遇到的困难与困惑；4、认真积极批发作业、试卷等，及时反馈得到学生的学习信息，以便适时调节教学；5、尽量多做实验，多让学生做实验，激发学生兴趣，增加感性认识，加深理解；6、认真做好教学分析归纳总结工作，教师间经常互相交流，共同促进。
电场的能的性质高二物理教案篇2一、指导思想以中学物理教学大纲为纲，以新编中学物理教材为本，在落实基础知识，形成基本技能多下功夫。
以培养学生的创新精神和实践能力为目标，以校备课组为主体，注重研究新教材教学的特点和规律，积极探究课堂教学模式，优化课堂教学结构，深入推进课程改革，全面提高教师素质和物理教学质量。
研究电场的能的性质PPT
1. 公式适用于在匀强电场中计算和判断, 也可在非匀强电场中作定性分析. 2. 公式中的距离d是沿场强方向的距离.
1焦 / 库 1牛 米 1牛 / 库 3. 1伏 / 米 1米 1库 米
问题2: 如图所示, 从A等势面到B等势面的电势降 落方向有多个, 其中降得最快的是哪条? 它与场强的方 向有什么关系?
例3 下列关于匀强电场中的场强和电势差的 关系, 说法正确的是( D ) A. 任意两点间的电势差, 等于场强和这两 点间距离的乘积 B. 电势减小的方向必是场强的方向 C. 在相同距离的两点上, 电势差大的, 其场 强也大 D. 沿电场线方向, 任何相同距离上电势降 落必相等
例4 在匀强电场中如图中所示分布着 A、
B
（1）将点电荷从A移到B，电场力做功
6 6 10 [5 (2)] J=-4.2×10-5J WAB qU AB q( A B )
由WAB=-(EpB-EpA)可知，电场力做了4.2×10-5J 的负功，因此电势能增加了4.2×10-5J ． （2）将点电荷从B移到C，电场力做功
B、C三点. 当把一个电量 q=10-5C的正电 荷从A沿AB线移到B时, 电场力做功为零; 从B移到C时, 克服电场力 做功为1.73×10
-3J.
20cm
C
60°
B
试判断该电场的方向,
算出场强的大小． A
解析: 将电荷由A移至B时电场力不做功, 说明A、B两点在同一等势面上. 又由于是匀 强电场, 等势面为平面, 故AB面为一等势面. 再由将正电荷由B移至C时克服电场力做功可 知, C点电势高于B点电势. 场强方向如图所示 3 1.73 10 W qU得U BC V 173V 5 10
2.3研究电场的能的性质(二) 导学案
(2)根据电场线疏密程度判断场强大小. (3)根据 Ep= q 判断电势能大小. 【自主解答】 学点二：电场的等势面 1.定义：电场中电势 的点构成的面。 2.特点 （1）在同一等势面上移动电荷，电场力 ； （2）等势面跟电场线处处 ； （3）电势不等的等势面不相交； （4）电场线由 等势面指向 等势面。 3.几种典型的等势面 （看课本 P37 页图 2-3）并完成非常学案 P15 页第 3 点“几种典型的等势面” 【思考探究】 1.为什么在同一等势面上移动电荷时电场力不做功？ 2.为什么等势面处处与电场线垂直？ 3.为什么电场线从电势较高的等势面指向电势较低的等势面？请举例说明. 4.为什么任意两个电势不同的等势面都不会相交？ 【典例 2】(2010·厦门高二检测)一带电粒子射入一固定在 O 点的点电荷的电场中，粒子运动轨 迹如图中虚线 abc 所示.图中实线是同心圆弧，表示电场的等势面.不计电排斥力作用 B.粒子在 b 点的电势能一定大于在 a 点的电势能 C.粒子在 b 点的速率一定大于在 a 点的速率 D.粒子在 a 点和 c 点的速度大小一定相等 【思路点拨】(1)在同一等势面上，电场力不做功. (2)做曲线运动的物体所受合力指向轨迹凹侧. 【自主解答】 学点三：电势差与电场强度的关系 【自主学习】 1.公式 U=Ed 的适用条件： ，式中 d 为沿电场方向的距离； 2.公式 E
2014 届物理导学案 编号：11 选修 3-1 编写人：佘蕙利 审核人：
2.请结合图甲思考：在匀强电场中，长度相等且相互平行的两线段端点 AB 间与 DC 间电势差有何 关系? 3.如图乙所示,沿 A→B,A→C,A→D 三个方向电势都是降落的,三个电势降落方向中,沿哪个方向 电势降落最快?电势降落最快的方向与电场方向具有怎样的关系?
电场能的性质 (学生版)--新高二物理暑假自学讲义
第03讲电场能的性质1.知道静电场中的电荷具有电势能.了解电势能、电势和电势差的含义2.知道匀强电场中电势差与电场强度的关系一、对静电力做功、电势能的理解3.对静电力做功特点的理解(1)静电力对电荷所做的功，与电荷的初末位置有关，与电荷经过的路径无关。
该结论适用于任何静电场。
(2)无论带电体在电场中做直线运动还是做曲线运动，无论带电体只受静电力作用还是受多个力作用，无论静电力做正功还是做负功，静电力做功的特点不变。
4.电势能的特点(1)电势能是由电场和电荷共同决定的，属于电荷和电场所共有的，我们习惯上说成电荷的电势能。
(2)电势能是标量，有正负但没有方向，其正负表示大小。
(3)电势能是相对的，其大小与选定的参考点有关。
确定电荷的电势能，首先应确定参考点，也就是零势能点的位置。
5.电势能增减的判断方法(1)做功判断法无论正、负电荷，只要电场力做正功，电荷的电势能一定减小；只要电场力做负功，电荷的电势能一定增大。
(2)电场线判断法正电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小；逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大。
负电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大；逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小。
二、对电势的理解1.电势的特点(1)电势具有相对性；电势是相对的，电场中某点的电势高低与零电势点的选取有关。
通常将离场源电荷无穷远处，或是地球表面选为零电势点。
(2)电势是标量：电势是只有大小、没有方向的物理量，在规定了电势零点后，电场中各点的电势可能是正值，也可能是负值。
正值表示该点的电势高于零电势；负值表示该点的电势低于零电势。
显然，电势的正负只表示大小，不表示方向。
2.电势高低的判断方法(1)电场线法：沿电场线方向，电势越来越低。
(2)场源电荷判断法：离场源正电荷越近的点，电势越高；离场源负电荷越近的点，电势越低。
(3)电势能判断法：对于正电荷，电势能越大，所在位置的电势越高；对于负电荷，电势能越小，所在位置的电势越高。
电场“力与能的性质”训练(二)——图像专题带答案
电场“力与能的性质”训练（二）——图像专题1．如图所示为某电场中x 轴上电势φ随x 变化的图象，一个带电粒子仅受电场力作用在x=0处由静止释放沿x 轴正向运动，且以一定的速度通过x=x 2处，则下列说法正确的是（ ） A ．x 1和x 2处的电场强度均为零 B ．x 1和x 2之间的场强方向不变C ．粒子从x=0到x=x 2过程中，电势能先增大后减小D ．粒子从x=0到x=x 2过程中，加速度先减小后增大2．两电荷量分别为q 1和q 2的点电荷放在x 轴上的O 、M 两点，两点电荷连线上各点电势φ随x 变化的关系如图所示，其中P 、N 两点的电势为零，NF 段中Q 点电势最高，则（ ） A ．P 点的电场强度大小为零 B ．q 1和q 2为等量异种电荷 C ．NQ 间场强方向沿x 轴正方向D ．将一负电荷从N 点移到F 点，电势能先减小后增大3．有一电场强度方向沿x 轴的电场，其电势ϕ随x 的分布满足0sin 0.5(V)x ϕϕπ=，如图所示。
一质量为m ，带电荷量为+q 的粒子仅在电场力作用下，以初速度v 0从原点O 处进入电场并沿x 轴正方向运动，则下列关于该粒子运动的说法中不正确．．．的是（ ） A ．粒子从x =1处运动到x =3处的过程中电势能逐渐减小 B ．若v 0=20q m ϕ，则粒子在运动过程中的最小速度为06q mϕ C ．欲使粒子能够到达x =4处，则粒子从x =0处出发时的最小速度应为2q mϕ0D ．若0065q v mϕ=，则粒子能运动到0.5处，但不能运动到4处4．一带负电的粒子只在电场力作用下沿x 轴正方向运动，其电势能E p 随位移x 变化的关系如图所示，其中0～x 2段是关于直线x =x 1对称的曲线，x 2～x 3段是直线，则下列说法正确的是（ ） A ．x 1处电场强度最小，但不为零B ．粒子在0～x 2段做匀变速运动，x 2～x 3段做匀速直线运动C ．若x 1、x 3处电势为ϕ1、ϕ3，则ϕ1<ϕ3D ．x 2～x 3段的电场强度大小方向均不变5．两带电量均为＋Q 的点电荷分别固定于x 轴上的－2x 0和2x 0处，将一带＋q 的试探电荷从－x 0处由静止释放，试探电荷只受电场力的作用，从x 轴上的－x 0到x 0的过程中，场强E 、试探电荷的加速度a 、速度v 、电势能E p 等随x 坐标的变化图象大致正确的是（E 、a 、v 选x 轴正向为正方向，无穷远处为零电势能点）（ ）A ．B ．C ．D ．6．静电场在x 轴上的场强E 随x 的变化关系如图所示，x 轴正方向为场强正方向，带正电的点电荷沿x 轴运动，则点电荷（ ）A ．在x 2和x 4处电势能相等B ．由x 1运动到x 3的过程中电势能增大C ．由x 1运动到x 4的过程中电场力先增大后减小D ．由x 1运动到x 4的过程中速度先增大后减小7．如图甲所示，Q 1、Q 2为两个固定的点电荷，a 、b 、c 三点在它们的连线上.一带负电的粒子只受电场力的作用沿连线运动，在a 、b 、c 点的速度分别为v a 、v b 、v c ，粒子的v -t 图象如图乙所示.下列说法中正确的是（ ） A ．Q 1一定带正电，Q 2一定带负电 B ．Q 1的电量一定小于Q 2的电量 C ．b 点的电场强度比a 、c 点电场强度大 D ．直线上从a 点到c 点，电势先升高后降低8．电荷量不等的两点电荷固定在x 轴上坐标为－3L 和3L 的两点处，其中坐标为－3L 处的点电荷带电量的绝对值为Q ，两点电荷连线上各点的电势 随x 变化的关系图象如图所示，其中x=L 处的电势最低，x 轴上M 、N 两点的坐标分别为－2L 和2L ，已知静电力常量为k ，则下列说法正确的是（ ） A ．两点电荷一定均为正电荷 B ．原点O 处的场强大小为212kQL C ．正检验电荷在原点O 处受到向左的电场力D ．负检验电荷由M 点运动到N 点的过程中，电势能先减小后增大1.[多选](2019·全国卷Ⅲ)如图，电荷量分别为q 和－q (q >0)的点电荷固定在正方体的两个顶点上，a 、b 是正方体的另外两个顶点。
电场的探究电场实验与电场的性质
电场的探究电场实验与电场的性质电场的探究：电场实验与电场的性质电场（Electric Field）是物理学中的一个重要概念，用以描述电荷之间相互作用的力的性质。
通过电场实验，我们可以更好地了解电场的性质和特点。
本文将介绍电场实验的一些常见方法，并从中探究电场的性质。
一、带点质点受力实验在电场的探究中，最简单的实验之一是带电质点（通常为电子或质子）在电场中受力的实验。
我们可以利用特制的电场装置，在空间中创建一个均匀的电场。
通过观察带电质点在此电场中运动的轨迹，我们可以研究电场对电荷的力的作用。
实验观察结果显示，带电质点在电场中受到的力的大小与其电荷量成正比，方向与电场强度方向相同（正电荷方向）或相反（负电荷方向）。
这表明电场是由电荷引起的，并且电场对电荷施加的力是一个矢量力。
二、电荷间相互作用实验另一个用于研究电场性质的实验是观察不同电荷之间相互作用的情况。
通过将两个带电体放置在一定的距离上，并观察它们之间的作用力，我们可以探究电场的数值特性。
在实验中，我们会发现两个同性电荷（正电荷或负电荷）会相互排斥，而两个异性电荷则会相互吸引。
这表明电场中电荷之间的作用力是基于电荷之间的相互作用，并且电场的数值特性是一个标量。
三、电势差实验除了观察力的作用外，我们还可以通过电势差的实验来研究电场的性质。
电势差指的是在电场中移动一个单位正电荷所需的能量变化量。
在实验中，我们可以通过两个不同电势的点之间移动单位正电荷，并测量所需的能量变化量。
根据实验结果，我们可以计算出电场中不同位置的电势差，并得到电势差在不同位置的分布规律。
实验结果显示，电势差与电场强度成反比，即电场越强，电势差越小。
这表明电场的作用方式是将正电荷从高电势区域向低电势区域推动，使其具备动能。
四、电场线实验为了更好地描述电场的分布情况，我们可以利用电场线实验来描绘电场的特征。
电场线是指在电场中，沿着电场方向的连续曲线，它们的方向与电场强度方向相同。
2.2研究电场的能的性质(一)学案
2.2研究电场的能的性质（一）编号：⑤（一）知识与技能1、理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系。
2、理解电势的概念，知道电势是描述电场的能的性质的物理量。
明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。
了解电势与电场线的关系，了解等势面的意义及与电场线的关系。
（二）过程与方法通过与前面知识的结合，理解电势能与静电力做的功的关系，从而更好的了解电势能和电势的概念。
（三）情感态度与价值观尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产和生活相关的实际问题，增强科学探究的价值观。
重点：理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。
难点：掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相关问题。
一、电场力做功的特点1、在匀强电场中移动电荷时，电场力做的功与电荷的位置和位置有关，但与电荷经过的无关．这个结论对非匀强电场(填“同样成立”或“不成立”)．可见电场力做功与做功相似．2、在匀强电场中移动电荷时，电场力做功为W=qEd，其中d为沿方向的位移．二、电势能1．电势能：电荷在中具有的势能叫做电势能．2．静电力做功与电势能变化的关系：静电力做的功等于电势能的，用公式表示W AB＝,电场力做正功，电势能，电场力做负功，电势能______．3．电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到位置时所做的功．通常把电荷离场源电荷电势能规定为0，或把在大地表面上的电势能规定为零，可见电势能是相对的．4．电势能是标量三、电势1．概念：电荷在电场中某点的电势能与它的电荷量的2．公式和单位：电势的定义公式为，单位是、3．电场线指向电势的方向，电势也是相对的，常取离场源电荷无限远处电势为零，大地的电势为零，电势可以为正值，也可以为负值，只有大小，没有方向，因此是．4．该公式中涉及三个物理量φ、Ep、q，在计算时应代入四、等势面1．等势面：电场中______相同的各点构成的面叫做等势面．在同一个等势面上移动电荷时静电力________．2．等势面的特点：电场线跟__________垂直，并且由电势高的等势面__________电势低的等势面．3．等势面实例：孤立的点电荷电场的等势面是一簇以点电荷位置，匀强电场的等势面是一族．4．在同一等势面上移动电荷时静电力．（“做功”或者“不做功”）5．几种典型的电场的等势面与电场线1．静电力做功的特点结合右图分析试探电荷q在场强为E的均强电场中沿不同路径从A运动到B电场力做功的情况。
电场的能量电势能和电场的能量密度
电场的能量电势能和电场的能量密度电场的能量：电势能和电场的能量密度电场是物理学中重要的一个概念，它存在于许多现象和实际应用中。
在电场中，电荷之间会发生相互作用，电场的能量是其中一个重要的性质。
本文将介绍电场的能量的两个方面：电势能和电场的能量密度。
一、电势能在电场中，电荷受到电场力的作用，会发生位移。
电场力对电荷所做的功被存储为电势能。
对于一个点电荷，其电势能可以表示为：E_p = qV其中，E_p是电势能，q是电荷，V是该点的电势。
电势能的单位是焦耳（J）。
对于一组离散的点电荷系统，总电势能可以通过求和每个电荷的电势能来得到。
而对于连续分布的电荷，总电势能可以用积分来表示。
二、电场的能量密度除了电势能，电场的能量还可以通过能量密度来描述。
电场的能量密度表示单位体积内所含有的电场能量量。
在电场中，电场能量密度（u）可以表示为：u = 0.5εE^2其中，ε是真空中的介电常数（ε ≈ 8.85 x 10^-12 C^2/N·m^2），E是电场强度。
电场能量密度的单位是焦耳每立方米（J/m^3）。
电场能量密度可以用于描述电场的能量分布和变化。
在不同区域的电场能量密度不同，强电场区域的电场能量密度较高，而弱电场区域的电场能量密度较低。
电场能量密度与电场强度的平方成正比，因此在较强的电场中，电场的能量密度会更高。
例如电容器中充满电荷的极板之间的电场能量密度较大。
总结：电场的能量包括电势能和电场的能量密度。
电势能是电荷在电场中由于相互作用而具有的能量，可以根据电势和电荷的关系进行计算。
电场的能量密度则表示电场能量在单位体积内的分布情况，与电场强度的平方成正比。
通过了解和研究电场的能量，我们可以深入理解电场的性质和应用。
电势能
2.3 研究电场的能的性质-----电势能等势面【自主学习】：一、电势能：1.定义：_____________________；表示：____ 。
计算公式为：。
说明：1）电势能是标量，只有没有，但由正负之分，正负表示。
2）电势能具有性，通常取____________或____________为电势能的零点。
2.电场力做功与电势能的关系：在电场中移动电荷时电场力做正功，电荷的电势能；电场力做负功，电荷的电势能，即电场力作的功等于电势能的，即电荷在某点的电势能，等于把它从该点移动到位置时静电力所做的功。
二、电势差与电场强度的关系１.公式___________或___________２特点：①电场②d为的距离三、等势面：（1）定义：电场中相同的各点构成的面。
（2）特点：①等势面一定与垂直，即跟的方向垂直；②在同一等势面上移动电荷时电场力功；③电场线总是从电势的等势面到电势的等势面；④任意两个等势面都不会；⑤等势面越密的地方电场强度越，即等差等势面分布的疏密可以描述电场强弱。
【课堂训练】：电势能应用例1、在同一条电场线上有ABC三点，三点的电势分别为φA=5V、φB=-2V、φC=0V，将电荷量q=-6x10-6C的点电荷从转移到电场力做功多少？电势能变化了多少？练习：1、有一带电荷量q=-3x10-6C的点电荷，从电场中的A点移动到B点时克服电场力做功6x10-4J，从电场中的B点移动到C点时电场力做功9x10-4J,问：如以B点电势为零，则A、C两点的点势各为多少？电荷在A、C两点的电势能各为多少？2、将带电量为6×10-6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了3×10-5J 的功，再从B移到C，电场力做了1.2×10-5J的功，则（1）电荷从A移到B，再从B移到C的过程中电势能共改变了多少？（2）如果规定A 点的电势能为零，则该电荷在B 点和C 点的电势能分别为多少？（3）如果规定B 点的电势能为零，则该电荷在A 点和C 点的电势能分别为多少？3、下列关于电荷在电场中移动时，其电势能变化的说法中，正确的是（ ）A.正电荷沿电场线方向移动，其电势能增加B.正电荷逆电场线方向移动，其电势能增加C.负电荷沿电场线方向移动，其电势能减少D.负电荷逆电场线方向移动，其电势能减少 等势面应用例2如图所示，P 、Q 是两个电荷量相等的正的点电荷，它们连线的中点是O, A 、B 是中垂线上的两点，OA<OB,用E A 、E B 、φA 、φB 分别表示两点的场强和电势，则A.E A 一定大于E B φA 一定大于φBB. E A 不一定大于E B φA 一定大于φBC. E A 一定大于E B φA 不一定大于φBD. E A 不一定大于E B φA 不一定大于φB例3如图24所示，A 、B 、C 为某匀强电场中的三点，已知这三点的电势分别为φA =6V ，φB =-2V ，φC =2V ，试在图上画出电势为2V 的等势线，再画出一条电场线.（注意：图中应保留表明作图过程或依据痕迹）.练习：4、在平行于纸面的匀强电场中，有a 、b 、c 三点，各点的电势分别为Ua=8v, Ub=-4v, Uc=2v,已知ab 和cd 之间的夹角60o ,如图所示求所在匀强电场的场强大小和方向。
高二物理选修3-1知识点优化总结课件8Alnwqw
【答案】 1.7×102 V 【规律总结】 (1)用匀强电场的场强与电势 差的关系解题时，一定要注意d应该是沿场强 方向的距离,另外要注意必须使用国际单位． (2)通过此题可以看出场强方向是电势降落最 快的方向，即是通过相同距离电势降落最大 的方向．这个结论对非匀强电场也成立．
一分耕耘一分收获
变式训练 3.如图2－3－5所示是一个匀强电场的等势面, 每两个相邻等势面相距2 cm，由此可以确定 电场强度的方向和数值是( ) A．竖直向下，E＝100 V/m B．水平向左，E＝100 V/m C．水平向左，E＝200 V/m D．水平向右，E＝200 V/m 图2－3－5
一分耕耘一分收获
①在两点间移动正电荷,如果电场力做正功，则 电势能减小，电势降低；如果电场力做负功， 则电势能增大，电势升高． ②在两点间移动负电荷，如果电场力做正功， 则电势能减小,电势升高；如果电场力做负功， 则电势能增大，电势降低． 特别提醒：电场中某点电势的高低与电场强度 的大小无关，即电势高处电场强度不一定大．
一分耕耘一分收获
【精讲精析】 由于带电粒子做曲线运动， 所受电场力的方向必定指向轨道的凹侧,且和 等势面垂直,所以电场线方向是由c指向b再指 向a.根据电场线的方向是指电势降低的方向， 故φ c＞φb＞φa，选项A错． 带正电荷粒子若从N点运动到M点，场强方向 与运动方向成锐角，电场力做正功，即电势 能减少；
一分耕耘一分收获
7．电势的相对性：某点的电势的大小跟 _零__电__势__点___的选择有关，常取离电荷无限远 处的电势为零；在实际应用中，常常取大地 的电势为零． 二、电场的等势面 1．定义：物理学中把电场中_电__势___相等的点 构成的线(面)叫做等势线(面)．
一分耕耘一分收获
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图 2－3－8 C 的正电荷分别在平行于电场方向的平
－8
面内由 a 点运动到 b 点和由 a 点运动到 c 点，电场力做的功都为 3.0×10
J．已知△abc 中，∠a＝37° ，
∠c＝90° ，ab＝20 cm，则 a、b 两点间的电势差 Uab＝________，匀强电场的场强 E 的大小是________， 方向为________．
综合解题方略——匀强电场中电场力做功问题 (2012· 澄迈高二期末)如图 2－3－6 所示， 在匀强电场中， 有 A、 B 两点， 它们间的距离为 2 cm， 两点的连线与场强方向成 60° 角． 将一个电荷量为－2×10 (1)在此过程中，电场力对该电荷做了多少功？ (2)A、B 两点的电势差 UAB 为多大？ (3)匀强电场的场强为多大？ 【审题指导】 (1)A、B 之间的距离不是沿电场线方向的距离． (2)电势能增加，说明电场力做负功． 规律总结 1．负电荷受电场力的方向和电场强度方向相反． 2．电场力做负功时，电势能增加． W 3．应用公式 W＝qU 和 U＝ 时，要注意各物理量的符号． q U 4．应用公式 U＝Ed 和 E＝ 时，d 是沿电场强度方向的距离． d 图 2－3－6
图 2－3－9 【备选习题】 平行的带电金属板 A、B 间是匀强电场，如图教 2－3－3 所示，两板间距离是 5 cm，两板间的电压是
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2．3 研究电场的能的性质(二)
60 V．试问：(1)两板间的场强是多大？ (2)电场中有 P1 和 P2 两点，P1 点离 A 板 0.5 cm，P2 点离 B 板也是 0.5 cm，P1 和 P2 两点间的电势差为 多大？ (3)若 B 板接地，P1 和 P2 两点的电势各是多少伏？ 图教 2－3－3
B．电荷在电场中某点的电势能与其电荷量的比值，叫做这一点的电势 C．沿着电场线的方向，电势逐渐降低 D．电场中电势为正值的地方，电荷的电势能必为正值 3． (2012· 南京高二检测)图 2－3－7 中的平行直线表示一簇垂直于纸面的等势面． 一个带－5.0×10 的点电荷，沿图中曲线从 A 点移到 B 点，电场力做的功为：( A．－5.0×10 B．5.0×10
1．利用等势面和电场线垂直以及沿电场线电势降低的特点可判断电场线的方向． 2．利用等势面的密集程度也可以比较场强大小，密大疏小． 3．在等势面上移动电荷时，或者带电粒子从一个等势面运动又返回到这个等势面上时，电场力均不 做功． (2012· 福建高考)如图 2－3－4，在点电荷 Q 产生的电场中，将两个带正电的试探电荷 q1、q2 分别置于 A、B 两点，虚线为等势线．取无穷远处为零电势点，若将 q1、q2 移动到无穷远的过程中外力克 服电场力做的功相等，则下列说法正确的是( A．A 点电势大于 B 点电势 B．A、B 两点的电场强度相等 C．q1 的电荷量小于 q2 的电荷量 D．q1 在 A 点的电势能小于 q2 在 B 点的电势能 图 2－3－4 )
电势的理解和电势高低的判断 【问题导思】 1．电势和电势差有什么区别？ 2．电荷在电场中某点的电势能较大，该点的电势是否也一定较大？ 1．电势和电势差的区别 概念 电势 φ 电势差 U
比较内容
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2．3 研究电场的能的性质(二)
定义 区 别 决定因 素 相对性 2.电势概念的理解
－5
C 的电荷由 A 移到 B， 其电势能增加了 0.1 J． 问：
如图教 2－3－2 所示，实线表示一簇关于 x 轴对称的等势面，在轴上有 A、B 两点，则( A．A 点场强小于 B 点场强 B．A 点场强方向指向 x 轴负方向 C．A 点场强大于 B 点场强 D．A 点电势高于 B 点电势 【审题指导】 解答本题应把握以下两点：
【问题导思】 1．等势面和电场线有哪些区别和联系？ 2．怎样用等势面描述电场的强弱和方向？ 等势面和电场线的区别与联系如下表 等势面 物理 意义 一系列电势相等的点构成的面，可以是封闭 的，也可以是不封闭的 (1)判定电场中各点电势的高低及差值 应用 (2)判断静电力做功的情况 (3)可画出电场线 联系 (1)电场线总是与等势面垂直 (2)在同一电场中，等差等势面的疏密也可反映电场的强弱 电场线 反映电场的分布情况， 是一簇带箭 头的不闭合的有向曲线 (1)判定电场中各点的场强方向 (2)由电场线疏密判定场强大小 (3)可画出等势面
－7 －7 －8
C
)
J
J
－6
C．－3.5×10 D．3.5×10
－6
J 图 2二检测)如图 2－3－8 所示三个同心圆是以点电荷—Q 为圆心的等势面，下 列说法正确的是( )
A．将电荷＋q 由 B 点移到 C 点，电场力做正功 B．一个点电荷＋q 在 B 点具有的电势能比在 A 点的小 C．一个点电荷＋q 在 B 点所受的电场力比在 A 点的大 D．将同一电荷从 B 点移到 D 点，电场力做功比由 B 点移到 C 点多 5．如图 2－3－9 所示，在匀强电场中，电荷量 q＝5.0×10
A．同一等势面上的各点电势相等，电场强度也相等 B．电场中的两条电场线一定不会相交，但两个电势不等的等势面有可能相交 C．在同一等势面上移动电荷，电场力一定不做功 D．离孤立带电导体越近的等势面，其形状越与导体表面相似；离孤立带电导体越远的等势面，其形 状越接近于球面 3．对关系式 U＝Ed 的理解，正确的是( A．式中的 d 是 A、B 两点间的距离 C．d 是 A、B 两个等势面的垂直距离 ) B．A、B 两点间距离越大，电势差越大 D．此式适用于任何电场
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)
图教 2－3－2
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2．3 研究电场的能的性质(二)
(1)明确电场线与等势面的关系． (2)等差等势面的疏密表示场强大小．
1．下列说法正确的是(
) B．等势面上各点场强大小一定相等 D．电场强度大处，电荷的电势能就大 )
A．在同一等势面上移动电荷，电场力不做功 C．电场中电势高处，电荷的电势能就大职工 2．下列关于电势和电势能的说法中正确的是( A．克服电场力做功时，电荷的电势能减少
1．电场中某点的电势高低与该点的场强大小无关． 2．电场中沿电场线方向电势降低得最快． (2012· 乐山高二检测)如图 2－3－2 所示的电场中有 A、B 两点，下列判断正确的是( A．电势 φA＞φB，场强 EA＞EB B．电势 φA＞φB，场强 EA＜EB C．将电荷量为 q 的正电荷从 A 点移到 B 点，静电力做正功，电势能减小 D．将电荷量为 q 的负电荷分别放在 A、B 两点，电荷具有的电势能 EpA＞EpB 【审题指导】 (1)电场线法：沿着电场线的方向电势越来越低． (2)根据场源电荷判断：在正电荷产生的电场中离它越近电势越高；在负电荷电场中，情况相反． 图 2－3－2 )
电势 1.基本知识 (1)定义：电场中某点电荷的 EpM (2)电势的表达式：φM＝ ，单位： q 跟它 ． 的比值，称做这一点的电势．
(3)标量：只有大小，没有方向，但有正负，表示比零电势点高或比零电势点低． (4)电势的相对性： 电场中某点电势的大小， 跟 (5)电势差与电势之间的关系： 2．思考判断 (1)电荷在电场中某点的电势能越大，该点的电势就越大．( ) (2)电势是相对的，常取无穷远处或大地的电势为零．( ) (3)电势是标量，没有方向，但有大小及正、负之分．( ) 3．探究交流 怎样根据电场线来判断电场中电势的高低？ 【提示】 沿电场线的方向，电势降低的最快. 电场的等势面 1.基本知识 (1)定义：电场中 (2)等势面的特点： ①在同一等势面上的任意两点间移动电荷电场力做功 ②等势面跟电场线 ③电场线总是从 ． 的等势面指向 的等势面． ． ． 叫等势面． 的选择有关， 通常取无限远或大地的电势为零．
Ep 电势能与电量比值 φ＝ q 由电场和在中的位置决定电场 有，与零电势点的选取有关
电场力做功与电量比值 U＝
W q
由电场和场内两点位置决定 无，与零电势点选取无关
(1)电势具有相对性：电势是相对的，电场中某点的电势高低与零电势点的选取有关．通常将离场源电 荷无穷远处，或是地球表面选为零电势点． (2)电势是标量：电势是只有大小、没有方向的物理量，在规定了电势零点后，电场中各点的电势可能 是正值，也可能是负值．正值表示该点的电势高于零电势；负值表示该点的电势低于零电势．显然，电势 的正负只表示大小，不表示方向． 3．电势高低的判断方法 (1)电场线法：沿电场线方向，电势越来越低． (2)场源电荷判断法：离场源正电荷越近的点，电势越高；离场源负电荷越近的点，电势越低． (3)电势能判断法：对于正电荷，电势能越大，所在位置的电势越高；对于负电荷，电势能越小，所在 位置的电势越高．
Ep 1．关于公式 φ＝ 可知：( q
)
A．电场中某点的电势，与放在该点电荷具有的电势能成正比 B．电场中某点的电势，与放在该点电荷的电荷量成反比 C．电场中某点的电势，与该点是否有电荷，电荷的正负及电荷量的大小无关 D．放入电场中某点的点电荷不同，电势能也不同，但电势能与电荷量的比值保持不变 2．下列说法中，正确的是：( )
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2．3 研究电场的能的性质(二)
2．位于 A、B 处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示，图 2－3－5 中实线表示 等势线，则( )
A．a 点和 b 点的电场强度相同 B．正电荷从 c 点移到 d 点，电场力做正功 C．负电荷从 a 点移到 c 点，电场力做正功 D．正电荷从 e 点沿图中虚线移到 f 点，电势能先减小后增大 图 2－3－5
④等势面密集处电场线密集，说明此处电场强度 (3)几种常见的等势面．
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