高二物理复习总结：1.4《电势能和电势》课件(新人教版选修3-1)

电荷的电势能与电场强度无直接关系， 、 错误； 解析 电荷的电势能与电场强度无直接关系，A、B 错误；如果 电荷的初速度为零，电荷只在静电力的作用下，做加速运动， 电荷的初速度为零，电荷只在静电力的作用下，做加速运动，电荷的 电势能转化为动能，电势能减少，但如果电荷的初速度不为零， 电势能转化为动能，电势能减少，但如果电荷的初速度不为零，电荷 可能在静电力的作用下，先做减速运动，这样静电力对电荷做负功， 可能在静电力的作用下，先做减速运动，这样静电力对电荷做负功， 电荷的动能转化为电势能，电势能增加， 错误， 正确． 电荷的动能转化为电势能，电势能增加，所以 C 错误，D 正确．
重力对物体做正功， 物体重力 静电力对电荷做正功， 电荷电 相似 点 势能减少，重力对物体做负 势能减少， 静电力对电荷做负
功，物体重力势能增加．其数 功，电荷电势能增加．其数值 只与始末位置有 值与路径无关， 只与始末位置 与路径无关， 有关 关 由于存在两种电荷， 静电力做 重力只有引力，正、负功比较 容易判断．例如，物体上升， 重力做负功 功和重力做功有很大差异． 例 如： 在同一电场中沿同一方向 移动正电荷与移动负电荷， 电 荷电势能的变化是相反的， 静 电力做功的正负也是相反的
二、判断电势的高低
－ 【例 2】 在静电场中， 】 在静电场中， 把一个电荷量为 q＝2.0×10 5 C 的负电荷 ＝ × － 由 M 点移到 N 点，静电力做功 6.0×10 4 J，由 N 点移到 P 点，静电 × ， － 力做负功 1.0×10 3 J，则 M、N、P 三点电势高低关系是 × ， 、 、 三点电势高低关系是________． ． － － －
要点三 等势面的特点和应用 1．特点 (1)在同一等势面内任意两点间移动电荷时，静电力不做功． (2)在空间没有电荷的地方两等势面不相交． (3)电场线总是和等势面垂直，且从电势较高的等势面指向电势较低的等势 面． (4)在电场线密集的地方，等差等势面密集．在电场线稀疏的地方，等差等 势面稀疏． (5)等势面是虚拟的，为描述电场的性质而假想的面．
2．应用 (1)由等势面可以判断电场中各点电势的高低及差别． (2)由等势面可以判断电荷在电场中移动时静电力做功的情况． (3)由于等势面和电场线垂直，已知等势面的形状分布，可以绘制电场线， 从而确定电场大体分布． (4)由等差等势面的疏密，可以定性地确定某点场强的大小.
1.重力做功和静电力做功的异同点如何？ 重力做功 静电力做功
图 1－4－6
(3)等量同种点电荷的电场：是两簇对称曲面，如图 1－4－7 所示，在 AA′ 线上 O 点电势最低；在中垂线上 O 点电势最高，向两侧电势逐渐降低，A、A′ 和 B、B′对称等势．
图 1－4－7
一、电势能 【例 1】 下列关于电荷的电势能的说法正确的是 】 下列关于电荷的电势能的说法正确的是( A．电荷在电场强度大的地方，电势能一定大 ．电荷在电场强度大的地方 B．电荷在电场强度为零的地方，电势能一定为零 ．电荷在电场强度为零的地方， C．只在静电力的作用下，电荷的电势能一定减少 ．只在静电力的作用下， D．只在静电力的作用下，电荷的电势能可能增加，也可能减少 ．只在静电力的作用下，电荷的电势能可能增加， 答案 D )
答案
φN>φM>φP
解析首先画一条电场线,如上图所示.在中间位置附近画一点作为 解析首先画一条电场线 如 图所示 在中间位置附近画一点作为 M 点.因为由 M→N 静电力做正功 而负电荷所受静电力与场强方向相 因为由 → 静电力做正功,而负电荷所受静电力与场强方向相 点左侧． 反，则可确定 N 点在 M 点左侧．由 N→P 静电力做负功，即沿着电 → 静电力做负功，
相关 因素
电势能大小是由点电荷 q 和 该点电势 φ 共同决定的
电势沿电场线逐渐下降，取 正点电荷(＋q)：电势能的正 大小 正负正值；某点的 电荷(－q)：电势能的正负跟 电势低于零者，为负值 单位 联系 伏特 V Ep φ＝ q 电势的正负相反 焦耳 J Ep＝qφ
不同 点
应用
由重力做功的特点引入重力 势能
由静电力做功的特点引入了 电势能
2.电势和电势能的区别和联系是什么？ 电势 φ 物理 意义 反映电场的能的性质的物理 量，即已知电势就可以知道 任意电荷在该点的电势能 电场中某一点的电势 φ 的大 小，只跟电场本身有关，跟 检验电荷 q 无关 电势能 Ep 电荷在电场中某点所具有的 能量
第4节 电势能和电势
要点一 判断电势高低的方法 电场具有力的性质和能的性质，描述电场的物理量有电势、电势能、静电 力、静电力做功等，为了更好地描述电场，还有电场线、等势面等概念，可以 从多个角度判断电势高低． 1． 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． 2．电势的正负．若以无穷远处电势为零，则正点电荷周围各点电势为正， 负点电荷周围各点电势为负． 3．利用电场线判断电势高低．沿电场线的方向电势越来越低． 4．根据只在静电力作用下电荷的移动情况来判断．只在静电力作用下，电 荷由静止开始移动，正电荷总是由电势高的点移向电势低的点；负电荷总是由 电势低的点移向电势高的点．但它们都是由电势能高的点移向电势能低的点．
要点二 理解等势面及其与电场线的关系 1．电场线总是与等势面垂直的(因为如果电场线与等势面不垂直，电场在 等势面上就有分量，在等势面上移动电荷，静电力就会做功)，因此，电荷沿电 场线移动，静电力必定做功，而电荷沿等势面移动，静电力必定不做功． 2．在同一电场中，等差等势面的疏密也反映了电场的强弱，等势面密处， 电场线密，电场也强，反之则弱． 3．已知等势面，可以画出电场线；已知电场线，也可以画出等势面． 4．电场线反映了电场的分布情况，它是一簇带箭头的不闭合的有向曲线， 而等势面是一系列的电势相等的点构成的面，可以是封闭的，也可以是不封闭 的．
3.常见电场等势面和电场线的图示应该怎样画？ (1)点电荷电场：等势面是以点电荷为球心的一簇球面，越向外越稀疏，如 图 1－4－5 所示．
图 1－4－5 (2)等量异种点电荷的电场：是两簇对称曲面，两点电荷连线的中垂面是一 个等势面．如图 1－4－6 所示．在从正电荷到负电荷的连线上电势逐渐降低， φA>φA′；在中垂线上 φB＝φB′.
－ － 场线移动， 场线移动，又因 1.0×10 3 J>6.0×10 4 J，所以肯定移过了 M 点，即 × × ， － －
P 点位于 M 点右侧． 点右侧． 这样， N、 M、 P 这样， 、 、 三点电势的高低关系是 φN>φM>φP.