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

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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 C

B．放上+q时，它们的电势能E A＜E B＜E C

C．放上－q时，它们的电势能E A＞E B＞E C

D．放上－q时，它们的电势能E A＜E B＜E C

2、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 B

B．E A＞E B U A＜U B

C．E A＜E B U A＞U B

D．E A＜E B U A＜U B

8、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