物理电势能与电势知识点以及习题

鸿伟教育1对1个性化教案学生蒋玥学校年级高一教师汪廷浩授课日期2015.5.16 授课时段13:00-15:00 课题高一物理电势能电势重点难点静电力做功、电势能、电势、等势面教学步骤及教学内容复习功和能量的关系：如图所示从静电场中静电力做功使试探电荷获得动能入手，提出问题：是什么能转化为试探电荷的动能？一、静电力做功的特点让试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中沿几条不同路径从A点运动到B点，我们来计算这几种情况下静电力对电荷所做的功。

结论：拓展：该特点对于非匀强电场中也是成立的。

二、电势能寻找类比点：力做功只与物体位置有关，而与运动路径无关的事例在物理中有哪些呢？属于什么能？1．电势能：由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关，电荷在电场中也具有势能，这种势能我们叫做电势能。

电势能用Ep表示。

思考:如果做功与路径有关，那能否建立电势能的概念呢？2．讨论：静电力做功与电势能变化的关系电场力做多少功，电势能就变化多少。

W AB＝－（E pB－E pA）＝E pA－E PB思考:对不同的电荷从A运动到B的过程中，电势能的变化情况：（1）正电荷从A运动到B电场力做正功，即有W AB>0，则E pA>E pB，电势能减少。

(2)负电荷从A运动到B做正功，即有W AB<0，则E pA>E pB，电势能增加。

3．求电荷在某点处具有的电势能问题：在上面的问题中，请分析求出A点的电势能为多少？类比分析：如何求出A点的重力势能呢？进而联系到电势能的求法。

则E pA＝W AB （以B为电势能零点）电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功。

4．零势能面的选择通常把电荷离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零。

拓展：判断电荷在电场中A、B两点具有的电势能高低：将电荷由A 点移动到B点，根据静电力做功情况判断。

若静电力做功为正功，电势能减少，电荷在A点电势能大于在B点的电势能。

反之静电力做负功，电势能增加，电荷在A点电势能小于在B点的电势能三、电势选B点为零势能面，则E pA＝qE场Lcosθ可见，E pA与q成正比，即电势能跟电荷量的比值E pA/q都是相同的。

对电场中不同位置，由于L与θ可以不同，所以这个比值一般是不同的。

电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，是由电场中这点的位置决定的，跟试探电荷本身无关。

1．定义：电荷在电场中某一点的电势能与他的电荷量的比值，叫做这一点的电势。

用φ表示。

表达式：φ＝E p/q （与试探电荷无关）2．电势是标量，它只有大小没有方向，但有正负。

3．单位：伏特（V）1V＝1J/C物理意义：电荷量为1C的电荷在该点的电势能是1J，则该点的电势就是1V。

思索：如何来判断电势的高低呢？根据静电力做功的正负，判断电势能的变化，进而判定电势的高低。

现通过具体情景来进行分析。

思考：负电荷顺着电场线的方向移动，电势能如何变化？电势如何变化？对于正电荷，电场力做正功，电势能如何变化？电势如何变化？对于负电荷，电场力做正功，电势能如何变化？电势如何变化？4．电场线指向电势降低的方向。

电势顺线降低；顺着电场线方向，电势越来越低。

场强如何变化？与电势能相似，Ep有零势能面，因此电势也具有相对性。

应该先规定电场中某处的电势为零，然后才能确定电场中其他各点的电势。

5．零电势位置的规定：电场中某一点的电势的数值与零电势的选择有关，即电势的数值决定于零电势的选择。

因此电势有正负之分，是由于其零电势的选择决定。

通常以大地或无穷远默认为零。

四、等势面1．等势面：电场中电势相同的各点构成的面。

2．等势面与电场线的关系⑴在同一等势面上各点电势相等，所以在同一等势面上移动电荷，静电力不做功。

⑵电场线跟等势面一定垂直，即跟电场强度的方向垂直。

而沿着电场线的方向，电势越来越低。

电势能如何变化？即电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。

⑶若两个相邻的等势面间的电势之差是相等的，则等差等势面越密，电场强度越大。

⑷等势面不相交。

总结：1、如何比较电场中两点电势能的大小？2、如何比较电场中两点电势的高低？3、电场力做功、电势能变化、电势高低之间的关系？教导处签字：日期：年月日课后评价一、学生对于本次课的评价○特别满意○满意○一般○差二、教师评定1、学生上次作业评价：○好○较好○一般○差2、学生本次上课情况评价：○好○较好○一般○差作业布置教师留言祝：学习进步，生活开心！教师签字：家长意见家长签字：日期：年月日1、如图所示，在点电荷电场中的一条电场线上依次有A、B、C三点，分别把+ q和－ q的试验电荷依次放在三点上，关于它所具有的电势能的正确说法是 ( )A．放上+q时，它们的电势能E A＞E B＞E CB．放上+q时，它们的电势能E A＜E B＜E CC．放上－q时，它们的电势能E A＞E B＞E CD．放上－q时，它们的电势能E A＜E B＜E C2、一个点电荷，从静电场的a点移到b点，其电势变化为零，则（）A.a、b两点场强一定相等B.该点电荷一定沿等势面移动C.作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的D.a、b两点的电势一定相等3、如图所示，为电场中一条电场线，一个点电荷由静止开始，在电场力作用下，从A点移到B点，下面论述正确的是（）A.A处场强大于B处场强；B.点电荷在A处电势能大于在B处电势能；C.点电荷带负电；D.由A到B点电荷受到电场力越来越小。

4、在电场中，A点的电势高于B点的电势，则（）A．把负电荷从A点移到B点，电场力作负功B．把负电荷从A点移到B点，电场力作正功C．把正电荷从A点移到B点，电场力作负功D．把正电荷从A点移到B点，电场力作正功5、在静电场中，关于场强和电势的说法正确的是（）A．电场强度大的地方电势一定高B．电势为零的地方场强也一定为零C．场强为零的地方电势也一定为零D．场强大小相同的点电势不一定相同6、若带正电的小球只受电场力的作用，则它在任意一段时间内（）A．一定沿着电场线由高电势向低电势运动B．一定沿着电场线由低电势向高电势运动C．不一定沿电场线运动，但一定由高电势向低电势运动D．不一定沿电场线运动，也不一定由高电势向低电势运动7、有一电场的电场线如图所示，场中A、B两点电场强度的大小和电势分别用E A、E B和U A、U B表示，则（）A．E A＞E B U A＞U BB．E A＞E B U A＜U BC．E A＜E B U A＞U BD．E A＜E B U A＜U B8、如图，A、B为两等量异号点电荷，A带正电，B带负电，在A、B连线上有a、b、c三点，其中b为连线的中点，ab＝bc，则（）A．a点与c点的电场强度相同B．a点与c点的电势相同C．a、b间电势差与b、c间电势差相等D．点电荷q沿A、B连线的中垂线移动，电场力不作功9、在以点电荷为球心、r为半径的球面上各点相同的物理量是（）A．电场强度B．同一电荷所受电场力C ．电势D ．同一电荷具有的电势能10、下述说法正确的是 （ ） A ．在同一等势面上移动电荷，电场力不作功 B ．等势面上各点场强大小一定相等 C ．电场中电势高处，电荷的电势能就大 D ．电场强度大处，电荷的电势能就大11、一个电荷只在电场力作用下从电场中的A 点移到B 点电场力做了5×10－6J 的功，那么（ ）A ．电荷在B 处时将具有5×10－6J 的电势能B ．电荷在B 处将具有5×10－6J 的动能C ．电荷的电势能减少了5×10－6JD ．电荷的动能增加了5×10－6J12、关于等势面下列说法正确的是( )A ． 等势面与电场线处处垂直B ． 同一等势面上的各点场强大小必定相等C ． 电荷所受电场力的方向必和该点等势面垂直，并指向电势升高的方向D ． 电荷从电场中一点移到另一点，电场力没做功，电荷必在同一等势面上移动 13、下列说法正确的是（ ）A.在电场中顺着电场线移动电荷，电场力做功，电荷电势能减少B. 在电场中逆着电场线移动电荷，电场力做功，电荷电势能减少C. 在电场中顺着电场线移动正电荷，电场力做正功，电荷电势能减少D.在电场中逆着电场线移动负电荷，电场力做负功，电荷电势能增加14、如图所示，A 、B 、C 为电场中同一电场线上的三点，设电荷在电场中只受电场力作用，则下列说法正确的是（ ）A 若在C 点无初速释放正电荷，电荷向B 运动，电势能减小 B 若在C 点无初速释放正电荷，电荷向B 运动，电势能增大C 若在C 点无初速释放负电荷，电荷向A 运动，电势能增大D 若在C 点无初速释放负电荷，电荷向A 运动，电势能减小能力提升15、如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且相邻两等势间的电势差相等，一正电荷在等势线U 3上时，具有动能20J ，它运动到等势线U 1时速度为零，令U 2＝0，那么该电荷的电势能为4J 时，其动能为_______J ．16、如图，在点电荷＋Q 电场中，以＋Q 为球心的同一球面上有A 、B 、C 三点，把正检验电荷从球内P 点移到A 、B 、C 各点时电场力作功W PA 、W PB 、W PC 的大小关系为________．17、如图，a 、b 、c 、d 为某电场中的等势面，一带正电粒子飞入电场后只在电场力作用下沿M 点到N 点的虚线运动．由图可知，四个等势面电势U a 、U b 、U c 、U d 由高到低的排列顺序是_______，带电粒子在M 、N 两点中，电势能较大的是_________点．18、 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？AB C（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？19、如图，绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E．在与环心等高处放有一质量为m、带电＋q的小球，由静止开始沿轨道运动，下述说法正确的是（）A．小球在运动过程中机械能守恒B．小球经过环的最低点时速度最大C．小球经过环的最低点时对轨道压力为（mg＋Eq）D．小球经过环的最低点时对轨道压力为3（mg－qE）20、在匀强电场中有a、b、c三点，位置关系如图5所示，其中ab=4cm，bc=3cm已知电场线与abc 三点所在的平面平行,若将电量为-2×10－８C的点电荷从a移到b，电场力不做功，而把该电荷从a 移到c，电场力做功为1.8×10－７J(1)画出通过a、b、c三点的电场线(2)求该匀强电场的电场强度21、图一表示等量异种电荷P和Q形成的电场内的一簇等势面，求(1)P、Q各带何种电荷？(2)把q=10－7C的正点电荷从A移到B，电场力做多少功？(3)把q从B移到C电场力做多少功？(4)把q从C移到A电场力做多少功？c(5)q从A出发经过B和C回到A的过程中电场力对电荷做的总功为多少？答案1AD 2D 3B 4AD 5D 6D 7D 8D 9CD 10A 11CD 12A13 C 14D15.6J 16三者相等17.U a>U.b>U c>U d ; A18 .(1) 1.8×10-5 J (2)3×10-5 J; -1.2×10-5 J19.B 20.300V/m 21.（1）P负Q正（2）4×10-6 J （3）2×10-6 J (4) -6×10-6 J (5)0。