高考物理一轮复习《电势和等势面》优质教案

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《电势与等势面》学历案

《电势与等势面》学历案一、学习目标1、理解电势的概念，知道电势是描述电场能的性质的物理量。

2、掌握电势的定义式，会计算点电荷电场中某点的电势。

3、理解等势面的概念，知道等势面与电场线的关系。

4、能够通过等势面的分布情况判断电场的强弱和方向。

二、学习重难点1、重点（1）电势的概念和定义式。

（2）等势面的特点及其与电场线的关系。

2、难点（1）电势概念的建立。

（2）通过等势面的分布情况分析电场的性质。

三、知识回顾1、电场强度的定义：放入电场中某点的电荷所受的静电力 F 跟它的电荷量 q 的比值，叫做该点的电场强度，用 E 表示，即 E ＝ F ／ q 。

2、电场强度的方向：规定正电荷在电场中某点所受静电力的方向为该点的电场强度方向。

3、电场线：为了形象地描述电场而引入的假想曲线，曲线上每一点的切线方向表示该点的电场强度方向，曲线的疏密程度表示电场强度的大小。

四、新课导入在前面的学习中，我们知道电场强度是描述电场力的性质的物理量。

那么，电场还有没有其他的性质呢？比如，在电场中不同位置，电荷具有的能量是否相同？这就需要引入一个新的物理量——电势。

五、知识讲解（一）电势1、定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势，用φ表示。

2、定义式：φ ＝ Ep ／ q ，其中 Ep 表示电荷在该点的电势能，q表示电荷量。

3、单位：伏特（V），1 V ＝ 1 J ／ C 。

4、电势的相对性：电势具有相对性，通常选取无限远处或大地的电势为零。

5、电势的物理意义：电势是描述电场能的性质的物理量，电势越高，表明在该点的电荷具有的电势能越大。

（二）点电荷电场的电势1、正点电荷电场中各点的电势：设正点电荷的电荷量为 Q ，距离点电荷 r 处的电势为：φ ＝ kQ ／ r （其中 k 为静电力常量）。

2、负点电荷电场中各点的电势：负点电荷电场中各点的电势为负值，距离点电荷 r 处的电势为：φ ＝ kQ ／ r 。

人教版高考物理一轮复习等势面及其应用学案

课时2 等势面及其应用[学科素养与目标要求]物理观念：1.知道等势面，理解等势面的特点.2.知道典型电场的等势面特点.科学思维：1.能通过类比等高线理解等势面.2.会根据电场线和等势面的规律分析带电体的运动轨迹问题.等势面1.定义：电场中电势相同的各点构成的面.2.等势面的特点(1)在同一等势面上移动电荷时静电力不做功(选填“做功”或“不做功”).(2)等势面一定跟电场线垂直，即跟电场强度的方向垂直.(3)电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面.判断下列说法的正误.(1)电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功.(×)(2)等势面上各点的场强相等.(×)(3)点电荷在真空中形成的电场的等势面是以点电荷为球心的一簇球面.(√)(4)匀强电场中的等势面是相互平行且垂直于电场线的一簇平面.(√)一、等势面(1)类比地图上的等高线，简述什么是等势面？(2)当电荷从同一等势面上的A点移到B点时，电荷的电势能是否变化？电场力做功情况如何？答案(1)电场中电势相等的各点构成的面(2)不发生变化电场力不做功1.等势面的特点及应用(1)在等势面上移动电荷时静电力不做功，电荷的电势能不变.(2)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，由此可以绘制电场线，从而可以确定电场的大体分布.(3)等差等势面密的地方，电场强度较强；等差等势面疏的地方，电场强度较弱，由等差等势面的疏密可以定性确定场强大小.(4)任意两个等势面都不相交.2.几种常见电场的等势面(如图1所示)图1(1)点电荷的等势面是以点电荷为球心的一簇球面.(2)等量异号点电荷的等势面：点电荷的连线上，从正电荷到负电荷电势越来越低，两点电荷连线的中垂线是一条等势线.(3)等量同号点电荷的等势面①等量正点电荷连线的中点电势最低，两点电荷连线的中垂线上该点的电势最高，从中点沿中垂线向两侧，电势越来越低.②等量负点电荷连线的中点电势最高，两点电荷连线的中垂线上该点的电势最低.从中点沿中垂线向两侧，电势越来越高.(4)匀强电场的等势面是垂直于电场线的一簇平行等间距的平面.例1(多选)如图2所示，实线表示一簇关于x轴对称的等势面，在x轴上有A、B两点，则()图2A.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点电势答案AD解析由于电场线与等势面总是垂直，则B点电场线比A点密，B点场强大于A点场强，故A正确，C错误.电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面，故B错误.由图中数据可知D正确.针对训练1带有等量异种电荷的一对平行金属板，如果两极板间距不是足够近或者两极板面积不是足够大，即使在两极板之间，它的电场线也不是彼此平行的直线，而是如图3所示的曲线(电场的方向未画出).在图中，若上极板带正电，虚线MN是穿过两板正中央的一条直线，则关于这个电场，以下说法正确的是()图3A.a点的场强小于b点的场强B.b点的电势低于c点的电势C.平行金属板之间的电场，可以看做匀强电场D.若将一正电荷从电场中的任一点由静止释放，它必将沿电场线运动到负极板答案 B解析由电场线疏密可知，a点场强大于b点场强，选项A错误；由于φb＝φd，而φc>φd，所以φc>φb，选项B正确；由于电场线不是平行的等间距直线，所以平行金属板间的电场不能看做匀强电场，选项C错误；由于有的电场线不是直线，所以电荷不一定沿电场线运动，选项D错误.例2如图4所示，虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O点，两个等量异种点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N上，下列说法中正确的是()图4A.A、B两处电势、场强均相同B.C、D两处电势、场强均相同C.在虚线AB上O点的场强最大D.带正电的试探电荷在O处的电势能小于在B处的电势能答案 B解析等量异种点电荷电场线及等势面分布如图所示，由图可知，A、B两处电场强度相同，C、D两处电场强度相同，选无穷远处为电势零点，可知两点电荷连线的中垂线右侧电势为负，两点电荷连线的中垂线左侧电势为正，两点电荷连线的中垂线上电势相同，故A错误，B正确.由电场线疏密判断电场强度大小，可知虚线AB上O点电场强度不是最大，故C错误.φO＝0，而φB<0，故O处电势高于B处电势，则正电荷在O处的电势能大于在B处的电势能，故D错误.针对训练2(2018·烟台市期末)a、b；c、d；e、f；g、h为图5所示电场中的四组点，其中a、b两点距正点电荷的距离相等；c、d两点在两点电荷连线的中垂线上，并关于两点电荷的连线对称；e、f两点在两点电荷的连线上，并关于连线中点对称；g、h两点在两点电荷连线的中垂线上，并关于两点电荷的连线对称.这四组点中，电场强度和电势均相同的是()图5A.a、bB.c、dC.e、fD.g、h答案 B二、电场线、等势面和运动轨迹例3(多选)(2018·山师附中期末)某静电场中的电场线如图6所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，沿图中虚线由M运动到N，以下说法正确的是()图6A.粒子是正电荷B.粒子在M点的加速度小于在N点的加速度C.粒子在M点的电势能小于在N点的电势能D.粒子在M点的动能小于在N点的动能答案ABD解析带电粒子在电场中运动时，受到的电场力的方向指向运动轨迹的凹侧，由此可知，带电粒子受到的电场力的方向为沿着电场线向上，所以此粒子为正电荷，故A正确；由电场线的分布可知，电场线在N点较密，所以粒子在N点时受到的电场力大，在N点的加速度大，故B正确；从M点到N点的过程中，电场力对粒子做正功，所以粒子的电势能要减小，动能增加，即粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，在M点的动能小于在N点的动能，故C错误，D正确.1.速度方向沿运动轨迹的切线方向，所受电场力的方向沿电场线的切线方向或反方向，所受合外力的方向指向曲线凹侧.2.电势能大小的判断方法(1)电场力做功：电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加.(2)利用公式法：由E p＝qφ知正电荷在电势高处电势能大，负电荷在电势低处电势能大.针对训练3(多选)(2018·菏泽市期末)如图7所示，虚线A、B、C表示某电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相等，一电子从右侧垂直等势面A向左进入电场，运动轨迹与等势面分别交于a、b、c三点，则可以判断()图7A.三个等势面的电势大小为φA>φB>φCB.三个等势面的电势大小为φC>φB>φAC.电子由a到c电势能不断减小D.电子由a到c动能不断减小答案AD解析由等势面画出电场线如图所示，电子在c点受力和运动方向如图，并由此进一步得出电场线垂直等势面指向左，φA>φB>φC，A正确，B错误；从a至c电场力做负功，电势能不断增加，动能不断减小，C 错误，D正确.1.(等势面)(2018·济南市期末)某电场中的等势面如图8所示，下列关于该电场的描述正确的是()图8A.负电荷在A点的电势能比在B点的电势能大B.负电荷在A点的电势能比在C点的电势能大C.电荷沿等势面AB移动的过程中，电场力始终不做功D.正电荷由A移动到C，电场力做负功答案 C解析负电荷在电势越高的位置电势能越小，B错误；沿等势面移动电荷，电场力不做功，负电荷在A、B 两点处的电势能相同，A错误，C正确；正电荷由A移动到C，电场力做正功，D错误.2.(等势面)(2018·重庆市高二期末)如图9所示，实线和虚线分别表示等量异种电荷的电场线和等势线，则下列有关a、b、c、d四点的说法中正确的是()图9A.a、b两点场强相同B.a、b两点电势相同C.c、d两点场强相同D.c、d两点电势相同答案 D解析a、b两点是对称的，它们的场强大小相等，但是方向不同，故A错误；沿电场线的方向电势降低，所以a点电势比b点电势高，故B错误；c、d两点在两点电荷连线的中垂线上，中垂线上的电势都为零，所以c、d两点的电势相同，根据电场线的疏密判断场强的大小，d点场强大于c点场强，故C错误，D正确.3.(等势面及其应用)(2018·哈尔滨三中高二期中)空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如图10所示，a、b、c、d为电场中的4个点.则()图10A.P、Q两点处的电荷等量同号B.a点和b点的电场强度相同C.c点的电势低于d点的电势D.负电荷从a到c，电势能减少答案 D解析根据题图可知，该电场是等量异号点电荷的电场，故A错误.根据电场的对称性，a、b两点的电场强度大小相等，而方向不同，故B错误.c点所在等势面距离P点(正电荷)比d点所在等势面距离P点近，c 点的电势较高，故C错误.负电荷从a到c，电场力做正功，所以电势能减少，故D正确.4.(电场线与运动轨迹)(2018·济南市期末)如图11所示，带箭头的线表示某一电场的电场线.仅在电场力作用下，一带负电的粒子(不计重力)经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，A、B两点相比，下列说法正确的是()图11A.粒子在A点的加速度大B.B点电势较高C.粒子在B点动能大D.粒子在B点的电势能较高答案 D5.(电场线与运动轨迹)(多选)(2018·天津理综)如图12所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹.设电子在A、B两点的加速度大小分别为a A、a B，电势能分别为E p A、E p B.下列说法正确的是()图12A.电子一定从A向B运动B.若a A>a B，则Q靠近M端且为正电荷C.无论Q为正电荷还是负电荷一定有E p A<E p BD.B点电势可能高于A点电势答案BC解析电子在电场中做曲线运动，虚线AB是电子只在电场力作用下的运动轨迹，电场力沿电场线指向曲线的凹侧，电场的方向与电子所受电场力的方向相反，如图所示.由所给条件无法判断电子的运动方向，故A错误；若a A>a B，说明电子在A点受到的电场力较大，A点的电场强度较大，根据点电荷的电场分布可知，靠近M端为场源电荷的位置，应为正电荷，故B正确；无论Q为正电荷还是负电荷，一定有电势φA>φB，电子电势能E p＝－eφ，电势能是标量，所以一定有E p A<E p B，故C正确，D错误.。

高三物理第一轮复习电势能、电势、电势差、等势面知识精讲

高三物理第一轮复习：电势能、电势、电势差、等势面全国通用【本讲主要内容】电势能、电势、电势差、等势面电场能的性质1、理解电势差的概念及其定义式qW U AB AB =，会根据电荷在电场中移动时电场力所做的功AB W 计算电势差AB U ，会根据电势差AB U 计算电荷q 在电场中移动时电场力所做的功AB AB qU W =。

2、理解电势的概念，知道电势和电势差的关系B A AB U ϕ-ϕ=。

知道电势差的值与零电势的选择无关。

知道在电场中沿着电场线的方向，电势越来越低。

3、知道什么是电势能，知道电场力所做功与电势能改变的关系。

4、知道什么是等势面，理解在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。

知道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。

知道处于静电平衡的导体是等势体，导体的表面是等势面。

5、理解匀强电场中电势差与电场强度的关系Ed U =，并且能够推导出这个关系式，会用这个关系式计算。

【知识掌握】【知识点精析】1、电势差（1）电场中电荷q 由一点 A 移到另一点B 时，电场力所做的功AB W 和电荷量的比值，叫做A 、B 两点间的电势差，定义为qW U AB AB = （2）电势差在数值上等于移动单位正电荷时电场力所做的功。

电势差是反映电场基本性质的物理量，静电场一旦确定，电场中任意两点间的电势差便已客观的确定，与是否在这两点间移动电荷做功无关。

（3）电场中A 、B 两点的电势记为A ϕ 、B ϕ时，则A 、B 两点间的电势差B A AB U ϕ-ϕ=，B 、A 间电势差为A B BA U ϕ-ϕ=，所以有AB U =BA U -，由此知电势差是有正负的。

（4）电势差与零电势的选取无关。

2、电势电场中某点与选定的零电势点间的电势差的值就等于该点的电势。

（1）电场中某点的电势在数值上等于将单位正电荷由该点移到零电势点时电场力所做的功。

（2）电势是描述电场能的性质的物理量，与电势差不同，电势的值与零电势点的选取有关，只具有相对意义，理论上常取无限远处电势为零，实用中常取大地电势为零，这完全由研究问题的需要而定。

鲁科版(2019)高中物理必修第三册2.2电势与等势面-教案

电势与等势面[观图助学]3．单位：伏特，符号是V。

4．特点（1）相对性：电场中各点电势的高低，与所选取的零电势点的位置有关。

（2）标量性：电势是标量，只有大小，没有方向，但有正、负。

5．与电场线的关系：沿电场线方向电势逐渐降低。

[思考判断]（1）电场线密集处场强大，电势高。

（×）（2）某点的电势为零，电荷在该点的电势能一定为零。

（√）（3）某一点的电势为零，其场强一定为零。

（×）知识点二等势面[观图助学]类比左右两图共同点有哪些？1．定义：电场中电势相同的各点构成的面。

2．等势面的特点（1）在同一等势面上移动电荷时静电力不做功（选填“做功”或“不做功”）。

（2）等势面一定跟电场线垂直，即跟电场强度的方向垂直。

（3）电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面。

（4）两不同等势面不相交。

[思考判断]（1）电荷在等势面上移动时，由于不受电场力的作用，所以电场力不做功。

（×）（2）点电荷的电场中，在同一等势面上各点的场强大小相等。

（√）（3）等势面是实际存在的面。

（×）（4）电场线一定垂直于等势面。

（√）电势沿电场线方向降低最快，如下图：电场强度反方向的夹角为θ。

[针对训练1]如图所示的电场中有A、B两点，下列判断正确的是（）A．电势关系为φA>φB，电场强度大小关系为E A>E BB．电势关系为φA<φB，电场强度大小关系为E A<E BC．将电荷量为q的正电荷从A点移到B点，电场力做负功，电势能增大D．将电荷量为q的负电荷分别放在A、B两点，电荷具有的电势能关系为E p A<E p B解析由题图可知，B点的电场线密，A点的电场线疏，因此B点的电场强度大，即E A<E B；沿着电场线的方向，电势逐渐降低，由题图可知φB<φA，故A、B错误；将电荷量为q的正电荷从A点移到B点，电场力做正功，电势能减小，故C错误；将电荷量为q的负电荷从A点移到B点，电场力做负功，电势能增加，则E p B>E p A，故D正确。

(人教版)高三物理一轮复习讲义：电势差、电势能和等势面

（人教版）2012届高三物理一轮复习讲义：电势差、电势能和等势面一、知识综述本次我们学习电势差与电势、等势面三节内容。

上次学习的电场强度是从电场的力的特性出发研究电场的性质，而电势差与电势则是从电场的能的属性出发研究电场的性质。

可以说电场强度和电势分别从电场的不同属性出发来研究电场，是一个问题的两个方面，大家要注意比较这两个物理量的异同。

等势面则是描述电势的一种辅助方法，这与用电场线辅助地描述电场是类似的。

二、重难点知识归纳与讲解1、电势差：电荷在电场中由一点A移动到另一点B时，电场力所做的功W AB与电荷电量q的比值，叫做AB两点的电势差。

表达式为：说明：（1）定义式中，为q从初位置A移动到末位置B电场力做的功，可为正值，也可为负值，q为电荷所带的电量，正电荷取正值，负电荷取负值。

（2）电场中两点的电势差，由这两点本身的初、末位置决定。

与在这两点间移动电荷的电量、电场力做功的大小无关。

在确定的电场中，即使不放入电荷，任何两点间的电势差都有确定的值，不能认为与成正比，与q成反比。

只是可以利用、q来计算A、B两点电势差。

（3）公式适用于任何电场。

2、电势：在电场中某点的电势等于该点相对零电势点的电势差；也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，电势记作，电势是相对的，某点的电势与零电势点的选取有关，沿电场线的方向，电势逐点降低。

说明：（1）电势的相对性。

（2）电势是标量。

电势是只有大小、没有方向的物理量，电势的正负表示该点的电势高于和低于零电势。

（3）电势与电势差的比较电势与电势差都是反映电场本身的性质（能的性质）的物理量，与检验电荷无关；电势与电势差都是标量，数值都有正负，单位相同，U AB=A－B。

某点的电势与零电势点的选取有关，两点间的电势差与零电势点的选取无关。

3、电场力做功与电势能变化的关系。

（1）电场力做功的特点在电场中移动电荷时，电场力所做的功只与电荷的起止位置有关，与电荷经过的路径无关，这一点与重力做功相同。

高考物理一轮复习讲义电势能电势差及等势面

课题：电势能、电势差及等势面知识点总结：一、电场力做功的特点1．电场力对电荷所做的功，与电荷的电荷量以及初、末位置有关，与电荷经过的路径无关．2．虽然此结论是从匀强电场中推导出来的，但也适用于任意静电场．二、电势能E p1．电场力做功是电势能变化的量度，用公式表示为W AB ＝E p A －E p B ，即电场力做正功，电荷的电势能减少，电场力做负功，电荷的电势能增加．2．电势能具有相对性，通常把电荷在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零．三、电势与电势差1．电势（1）表达式：φ＝E p q ．电场中某点的电势等于检验电荷在该点的电势能与电荷量的比值，与检验电荷q 无关，取决于电场本身．（2）电势是标量，只有大小，没有方向，但有正负之分，电势为正表示比零电势高，电势为负表示比零电势低．（3）零电势点选取原则：一般选大地或无穷远处为零电势点，只有选取了零电势点才能确定某点的电势大小．（4）沿电场线方向，电势逐渐降低．2．电势差（1）电势差的计算公式：U AB ＝φA －φB ，U BA ＝φB －φA ，U AB ＝－U BA ．（2）电场力做功与电势差的关系：W AB ＝qU AB 或U AB ＝W AB q ．（3）电势差有正负，电势差的正负表示电势的高低．四、等势面1．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．2．等势面的特点：（1）在等势面上移动电荷时，电场力不做功．（2）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．（3）等势面密的地方，电场强度较强；等势面疏的地方，电场强度较弱．（4）任意两个等势面不相交．3．常见等势面（1）点电荷的等势面：点电荷的等势面是以点电荷为球心的一簇球面．（2）等量异号点电荷的等势面：等量异号点电荷的连线上，从正电荷到负电荷电势越来越低，中垂线是一等势线．（3）等量同号点电荷的等势面：等量正点电荷连线的中点电势最低，中垂线上该点的电势最高，从中点沿中垂线向两侧，电势越来越低．连线上和中垂线上关于中点的对称点等势．等量负点电荷连线的中点电势最高，中垂线上该点的电势最低．从中点沿中垂线向两侧，电势越来越高，连线上和中垂线上关于中点的对称点等势．（4）匀强电场的等势面：匀强电场的等势面是垂直于电场线的一簇平行等间距的平面．说明：等势面密集处电场线也密集．任意两个等势面不会相交．典例强化例1、A、B如图6所示，a、b、c、d为匀强电场中四个等势面，相邻等势面间距离均为2 cm，已知U AC＝60 V，求：（1）设B点电势为零，求A、C、D、P点的电势；（2）将q＝－1．0×10－10 C的点电荷由A移到D，电场力所做的功W；AD（3）将q＝1．0×10－10 C的点电荷由B移到C，再经过D最后回到P，电场力所做的功W BCDP．例2、两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受电场力的作用，则粒子在电场中（）A．做直线运动，电势能先变小后变大B．做直线运动，电势能先变大后变小C．做曲线运动，电势能先变小后变大D．做曲线运动，电势能先变大后变小例3、如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面间的电势差相等，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（）A．三个等势面中，a的电势最高B．带电质点通过P点时电势能较大C．带电质点通过P点时动能较大D．带电质点通过P点时加速度较大例4、为使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线匀速地由A运动到B，必须对电荷施加一恒力F，如图所示．若AB＝0．4 m，α＝37°，q＝－3×10－7 C，F＝1．5×10－4 N，A点电势φA＝100 V．（不计重力）（1）在图中用实线画出电场线，用虚线画出通过A、B两点的等势线，并标明它们的电势值．（2）q 在由A 到B 的过程中电势能的变化量是多少？例5、如图所示，Q 为固定的正点电荷，A 、B 两点在Q 的正上方和Q 相距分别为h 和0．25h ，将另一点电荷从A 点由静止释放，运动到B 点时速度正好变为零，若此电荷在A 点处的加速度大小为34g ，求：（1）此电荷在B 点处的加速度；（2）AB 两点间的电势差（用Q 和h 表示）例6、如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以正点电荷Q 为圆心的某圆交于B 、C 两点，质量为m 、带电荷量为－q 的有孔小球从杆上A 点无初速度下滑，已知q ≪Q ，AB ＝h ，BC=2h 小球滑到B 点时的速度大小为 3gh ．求:（1）小球由A 到B 的过程中电场力做的功（2）A 、C 两点间的电势差（3）小球滑到C 点时速度大小知识巩固练习1．关于电势和电势能的说法正确的是（）A ．电荷在电场中电势越高的地方电势能也越大B ．电荷在电场中电势越高的地方，电荷量越大，所具有的电势能也越大C ．在正点电荷电场中的任意一点处，正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能D ．在负点电荷电场中的任意一点处，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势2．某电场中，点电荷从a 点移到b 点，电场力做功为零，则（） A ．a 、b 两点的场强一定相等 B ．a 、b 两点间的电势差一定为零C ．a 、b 两点的电势一定相等D ．电荷所受到的电场力总是垂直于其移动方向3．某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，由M 运动到N ，其运动轨迹如图中虚线所示，以下说法正确的是（）A ．粒子必定带正电荷B ．由于M 点没有电场线，粒子在M 点不受电场力的作用C ．粒子在M 点的加速度小于它在N 点的加速度D ．粒子在M 点的动能小于在N 点的动能4．等量异号点电荷的连线和中垂线如图所示，现将一个带负电的试探电荷先从图中的a 点沿直线移动到b 点，再从b 点沿直线移动到c 点，则试探电荷在此全过程中（） A ．所受电场力的方向不变 B ．所受电场力的大小恒定C ．电势能一直减小D ．电势能先不变后减小5．如图是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧．对矿粉分离的过程，下列表述正确的有（）A ．带正电的矿粉落在右侧B ．电场力对矿粉做正功C ．带负电的矿粉电势能变大D ．带正电的矿粉电势能变小6．三个点电荷电场的电场线分布如图3所示，图中a 、b 两点处的场强大小分别为E a 、E b ，电势分别为φa 、φb ，则（）A ．E a >E b ，φa >φbB ．E a <E b ，φa <φbC ．E a >E b ，φa <φbD ．E a <E b ，φa >φb7．一带电粒子沿图中曲线穿过一匀强电场中的等势面，且四个等势面的电势关系满足φa >φb >φc >φd ，若不计粒子所受重力，则（）A ．粒子一定带正电B ．粒子的运动是匀变速运动C ．粒子从A 点到B 点运动的过程中动能先减小后增大D ．粒子从A 点到B 点运动的过程中电势能增大8．如图为一匀强电场，某带电粒子从A 点运动到B 点，在这一运动过程中克服重力做的功为2．0 J ，电场力做的功为1．5 J ．则下列说法正确的是（）A ．粒子带负电B ．粒子在A 点的电势能比在B 点少1．5 JC ．粒子在A 点的动能比在B 点少0．5 JD ．粒子在A 点的机械能比在B 点少1．5 J9．如图所示，在a 点由静止释放一个质量为m ，电荷量为q 的带电粒子，粒子到达b 点时速度恰好为零，设ab 所在的电场线竖直向下，a 、b 间的高度差为h ，则（）A ．带电粒子带负电B ．a 、b 两点间的电势差U ab ＝mgh qC ．b 点场强大于a 点场强D ．a 点场强大于b 点场强10．如图所示的电场，等势面是一簇互相平行的竖直平面，间隔均为d ，各平面电势已在图中标出，现有一质量为m 的带电小球以速度v 0、方向与水平方向成45°角斜向上射入电场，要使小球做直线运动，求：（1）小球应带何种电荷及其电荷量；（2）小球受到的合外力的大小；（3）在入射方向上小球运动的最大位移x m ．（电场足够大）。

高考物理一轮复习《电势和等势面》优质教案

高中物理课堂教学教案年月日课题§2.2电势和等势面课型1课时（一）教学目标知识与技能1、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。

2、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。

（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。

教学重点、难点重点：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。

教学方法探究、讲授、讨论、练习教学手段多媒体课件教学活动教学过程：（一）引入（通过练习复习前面相关知识）在场强为E的匀强电场中，有A、B点且A、B两点的距离为d，现有不同的电荷放在A点，求它们在A点的电势能，并填入下列表中。

（选B点为零电势能点电荷q q1=2C q2=3C q3=-6CA点的电势能E PE P/q二新课教学：1、电势---表征电场性质的重要物理量度通过研究电荷在电场中电势能与它的电荷量的比值得出。

E··A B（1）定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势。

用ϕ表示。

标量，只有大小，没有方向，但有正负。

（2）公式：qE p =ϕ（与试探电荷无关）（3）单位：伏特（V ）（4）电势与电场线的关系：电势顺线降低。

（电场线指向电势降低的方向）（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．（大地或无穷远默认为零）例1. 试探电荷q 1放在电场中的A 点,电势能为E （规定无限远处电势能为零），A 点的电势为________,若把试探电荷q1换成试探电荷q2放在电场中的A 点,A 点的电势为___________（仍规定无限远处电势能为零）。

高考物理-电势、电势能、等势面学案

电势、电势能、等势面（学案）【要点点拨】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。

W＝F|AB|＝qE|AB| W＝F|AB|cosθ＝qE|AM| W＝W1+W2+W3+……=qE|AM|结论：_________________________________________________________________二、电势能1．电势能：电荷在电场中具有势能，这种势能我们叫做电势能。

电势能用E p表示。

2．静电力做功与电势能变化的关系类比讨论：3. 正电荷顺着电场线的方向移动电势能逐渐。

负电荷顺着电场线的方向移动电势能逐渐。

4.求电荷在某点处具有的电势能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。

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。

在点电荷形成的电场中：即：正电荷在正电荷的电场中电势能为______________;负电荷在负电荷的电场中电势能为______________;正电荷在负电荷的电场中电势能为______________;负电荷在正电荷的电场中电势能为______________;（取无限远处电势能为零）三、电势如图一个匀强电场，场强为E场，规定O点的电势能为零。

A为电场中的任意一点。

设AO长度为L，则有A点的电势能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，把这个比值称作是这一点的电势。

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。

射阳高三物理一轮复习电势能和电势电势差等势面教学案

课题: 电势能和电势电势差等势面考纲要求：1. 知道电势能、电势的定义,理解电势能、电势的相对性。

Ⅰ2. 掌握电势差的定义,理解电势差的绝对性,会应用电势差概念解决有关电势能的问题。

明确匀强电场中电势差与电场强度的内在联系。

Ⅱ知识梳理：1.正误，正确的划“√”，错误的划“×”．(1)电场力做功与重力做功相似，均与路径无关．( )(2)有电场力做功时，电荷的机械能也可能守恒．( )(3)电场中电场强度为零的地方电势一定为零．( )(4)沿电场线方向电势越来越低，电场强度越来越小．( )(5)电场力与速度方向夹角小于90°时，电场力做正功．( )2、正误，正确的划“√”，错误的划“×”．(1)A 、B 两点的电势差等于将正电荷从A 点移到B 点时静电力所做的功．( )(2)电势差是一个标量，但是有正值和负值之分．( )(3)由于静电力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关．( )(4)A 、B 两点的电势差是恒定的，所以U AB ＝U BA .( )基础训练：1.如图所示的电场线，可判定 ( )A ．该电场一定是匀强电场B ．A 点的电势一定低于B 点电势C ．负电荷放在B 点的电势能比A 点的电势能大D ．负电荷放在B 点所受电场力方向向右2.如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB=BC ，电场中的A 、B 、C 三点的场强分别为E A 、E B 、E C ，电势分别为A ϕ、B ϕ、C ϕ，AB 、BC 间的电势差分别为U AB 、U BC ，则下列关系中正确的有( )A.A ϕ＞B ϕ＞C ϕB.E C ＞E B ＞E AC.U AB ＜U BCD.U AB ＝U BC例题分析:例1.等量异种点电荷的连线及其中垂线如右图所示，现将一个带负电的试探电荷先从图中a 点沿直线移到b 点，再从b 点沿直线移到c 点，则试探电荷在此过程中，（1）电场力大小如何变化？；（2）电势高低如何变化？；（3）电势能大小如何变化？。

高中物理电势与等势面教案

高中物理电势与等势面教案
主题：电势与等势面
教学目标：
1. 了解电势及其性质
2. 掌握电势的计算方法
3. 理解等势面的概念及其性质
4. 掌握等势面的绘制方法
教学内容：
1. 电势的定义和性质
2. 电势的计算方法
3. 等势面的概念和性质
4. 等势面的绘制方法
教学过程：
一、导入（5分钟）
通过实例引导学生思考，什么是电势？电势有什么性质？为什么等势面是正交曲线？
二、讲解电势的定义和性质（15分钟）
1. 定义：电势是单位正电荷在电场中所具有的势能
2. 性质：电势是标量，电势差等于单位正电荷在电场中所做的功，电势差与路径无关
三、讲解电势的计算方法（15分钟）
1. 点电荷的电势：V=kq/r
2. 均匀带电体的电势：V=kλln(R/r)
3. 均匀带电球壳的电势：V=kq/R
四、讲解等势面的概念和性质（15分钟）
1. 定义：在电场中，处处具有相同电势的点构成的曲面叫做等势面
2. 性质：等势面与电场线垂直相交
五、讲解等势面的绘制方法（15分钟）
1. 画等势面图时，以给定的电势值为依据，通过计算场点坐标，画出与电势平面相垂直的曲线
2. 使用等势线包围电荷体，可以直观地描述电场强度
六、实例练习（15分钟）
根据给定的电荷分布，计算场点的电势值，并绘制对应的等势面图
七、总结（5分钟）
回顾本节课的内容，总结重点，澄清疑问
八、作业布置（5分钟）
布置相关练习题，巩固所学知识
教学反馈：
通过讲解、实例练习和作业布置，对学生掌握程度进行监测，及时调整教学方法，做好辅导工作。

高中物理-高二等势面教案

高中物理-高二等势面教案
教学目标：
1.了解等势面的定义和性质；
2.掌握等势面的绘制方法；
3.理解电势和等势面之间的关系。

教学重点：
1.等势面的定义和性质；
2.等势面的绘制方法。

教学难点：
1.电势和等势面之间的关系。

教学过程：
一、引入新课
1.引导学生思考：有没有一个物理量能够描述电场对电荷作用的大小？如果有，这个物理量叫什么名字？
2.引导学生了解电势，给出电势的定义式，并对电势的量纲做简单讲解。

二、展示教学资源
1.通过照片、图表等多种形式展示电势的概念和相关知识点。

2.展示等势面的概念和相关知识点。

三、讲授重点难点
1.等势面的定义和性质。

2.等势面的绘制方法。

3.电势和等势面之间的关系。

四、巩固练习
1.让学生自己绘制某一电场的等势面，并在黑板上展示。

2.让学生解决一个实际问题，应用等势面的概念进行分析和解决。

五、课堂小结
1.对本节课重点内容进行归纳，引导学生总结本节课的收获。

2.提醒学生将本节课所学的知识进行整理归纳，以便之后的复习。

六、课后作业
1.作业一：独立完成教师布置的作业题目。

2.作业二：制定学习计划，安排时间进行复习和巩固。

3.作业三：独立查找相关资料，了解电势和等势面的应用实例，并将学习心得写成学习笔记。

《第2节电势与等势面》示范课教学设计【物理鲁科版高中必修第三册(新课标)】

2 电势与等势面教学目标1．掌握电势的定义方法及其定义式、单位。

2．掌握电势的各种特点。

3．知道什么是等势面，理解在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。

4．知道电场力跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。

5．知道常取地球或与地球相连的导体作为等势的参考位置，认为它们的电势为零。

6．了解几种典型电场的等势面。

教学重难点教学重点电势和等势面的概念、等势面的特点教学难点电势的概念、电势能和等势面的特点的综合判断教学准备多媒体课件等。

教学过程新课引入教师活动：展示静电加速器的图片。

教师口述：电场对放入其中的电荷有电场力的作用，倘若把一个静止的试探电荷放入电场中，它将在静电力的作用下做加速运动，经过一段时间以后获得一定的速度，试探电荷的动能增加了。

我们知道，这是电场力做功的结果，而功又是能量变化的量度，那么，在这一过程中是什么能转化为试探电荷的动能呢？讲授新课1. 电势教师活动：我们前面学了电场强度，它是用试探电荷所受的电场力和试探电荷的电荷量的比值来定义的。

那么我们来一起研究一下电势能和电荷量的比值有什么特点。

如图：取B 点为零电势点，将两个所带电荷量分别为q 1、q 2的正电荷，沿电场线从A 点移动到B 点，静电力做功分别为q 1Ed ， q 2Ed ，那么， q 1在A 点电势能为 q 1Ed ，q 2在B 点电势能为 q 1Ed 。

1212q Ed q EdEd q q == 学生总结：电荷在电场中某点的电势能与其电荷量之比与该电荷无关，只与电场本身有关。

1. 定义: 电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值叫该点的电势。

公式： φA =E PA q(其中Ep 表示电荷q 在电场中某点A 的电势能，φA 表示该点的电势，计算时要代入正负号)2.另一种定义: 电场中某点的电势，等于单位正电荷由该点移动到零电势点(一般规定无穷远处或选地球处为零电势点)时静电力所做的功。

另一表达式 φA =W A ∞q(计算时要代入正负号)3. 标量:正负代表高低。

广东省佛山一中高三物理复习电场线、等势面及应用学案+教学反思.doc

高三物理复习有效性教学课例••电场线、等势面及应用（雯褰w一:几种常见的电场线1 •平行板电容器间4 电场线的特点3等势面的持点卩2•孤立正点电荷（点电荷电势以无穷远处为零）电场线的特点等势面的特点y3 •孤立负点电荷电场线的特点等势面的特点6:4. 等量正负点电荷电场线的特点等势面的特点I 1 I I 1 I I二•由所练之题而悟知识之考点1:①电场力F 二Eq2: %1 牛顿笫二定律a=F/m%1 电场力做功与电势能的变化%1 匀强电场3:4: 5:5.等量两个正点电荷电场线的特点等势面的特点y电场线、等势面及应用一单选题：1、一负电荷仅受电场力的作用，从电场屮的A点运动到B点，在此过程屮该电荷作初速度为零的匀加速貞线运动，则A、B两点电场强度E A、E B及该电荷的A、B两点的电势能£ A、£ B Z 间的关系为（）A.E A=EB.B.E A<E B.C.£ A= e B-D.A< £ B2、如图中a、b、c、d、e五点在一直线上,b、c两点间的距离等于d、e两点间的距离。

在a点固定放置一个点电荷，带电量为+Q,己知在+Q的电场屮b、c两点间的电势茅为U。

将另一个点电荷+q从d点移动到e点的过程屮，贝％）A・电场力做功qUB.克服电场力做功qUC.电场力做功大于qUD.电场力做功小于qU3、如图所示，P、Q是两个电量相等的正点电荷，它们连线的屮点是0,力、B是屮垂线上的两点，OAcOB ,用巧、E B、匕、血分别表不A、B两点的场强和电势，贝M ）A.巧一定大于E B，U A—定大于U BB.巧不一定大于口人一定大于UpC.匕一定大于础，U A不一定大于U B D・巧不一定大于®j,匕不一定大于5二双选题:4、如图是某一点电荷的电场线分布图，下列表述正确的是（A.a点的电势高于b点的电势B.该点电荷带负电C.a点和b点电场强度的方向相同D.a点的电场强度大于b点的电场强度5、如图所示为静电除尘器除尘机理的不意图。

2022高考物理总复习教学案第45讲-电势差电势等势面

2022高考物理总复习教学案第45讲-电势差电势等势面13.5 电势差电势等势面13.6 电势差与电场强度的关系一、素养教育目标1．通过类比法教学，使学生明白得电势差的概念2．会运算点电荷在电场力作用下，从电场中一点移动到另一点时电场力所做的功。

3．明白电场力对电荷做了多少功，电势能就减少多少。

二、重点、难点、疑点及解决方法1．重点电势差概念，电势能的改变与电场力做功的关系，电功运算。

2．难点电势差的定义（比值）及“在电场中电场力对电荷做功引起电荷的电势能的减少”的认识。

3．疑点电势差的定义U=W/q电势能的改变量=电场力做多少功4．解决方法第一在学生已有基础上引导学生什么缘故要提出电势差概念，再采纳电场与重力场的类比，用类比法研究电场，给出电势差定义，最后讲电势差的应用——电功的运算、电场中的功能关系。

让学生明白什么缘故要学，如何样学，学了有什么用，以此来突破教学的难点。

本课教学教师的主导作用尤为重要。

三、教学步骤1．复习引入通过前一节的学习，我们明白带电体周围有电场（如图1，点电荷+Q形成的电场），且一样来说不同点的电场强弱不同（E a＞E b）（匀强电场除外），因此同一电荷放入电场中不同点受到的电场力不同（F a＞F b），假如电荷q在电场力作用下运动，电场力对电荷会做功。

这一节课我们将学习与电场力对电荷做功有紧密关系的物理量。

力对物体做功，功的运算式如何？应用时应注意什么？（学生答，W=Fscosθ，F应是恒力）电荷在大多数电场中运动时受到的电场力是变力，变力做功一样不能直截了当用上面公式。

那么，我们如何样去求电场力对电荷做的功呢？为此，我们研究电场时就又引入了一个重要的物理量——电势差（板书课题）（置疑，什么缘故要提出电势差？引起学生学习爱好）。

2．电势差本课要学习的电势差是电学中一个专门重要的物理量，那个地点讲的电势差确实是初中学过的电压（使学生不感到生疏）。

但初中电学中没给它下过确切定义。

高考物理一轮复习《电势和等势面》优质教案

《电势与等势面》 学历案

人教版高考物理一轮复习等势面及其应用学案

高三物理第一轮复习电势能、电势、电势差、等势面知识精讲

鲁科版(2019)高中物理必修第三册2.2电势与等势面-教案

(人教版)高三物理一轮复习讲义：电势差、电势能和等势面

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