1.4-1.5電場力的功電勢能電勢電勢差課件-高二上學(xué)期物理教科版

場是物理學(xué)中的重要概念，除了電場和磁場，還有引力場，物體之間的萬有引力就是通過引力場發(fā)生相互作用的，地球附近的引力場叫做重力場。第4、5節(jié)電場力的功電勢能

電勢電勢差重力做功重力做功與路徑無關(guān)，只與物體的質(zhì)量以及起點和終點的位置有關(guān)。電場力做功電場力做功特點：只與移動電荷的電荷量以及起點和終點的位置有關(guān)，與路徑無關(guān)。在靜電場中，電場力做功與重力做功情況非常相似，由此我們可以把靜電場和重力場加以類比。此結(jié)論也適用于任意靜電場。電勢能（electricpotentialenergy）

關(guān)于電勢能，需要注意：電勢能是電場與電荷組成的系統(tǒng)共有的，同一個電場中的同一個位置，放置正電荷和負(fù)電荷，電勢能的正負(fù)號是相反的。電勢能與電勢能零點的選取有關(guān)，因此它只具有相對意義，即相對于電勢能零點而言具有多少電勢能。電荷在電場中某兩點間移動的過程中，電勢能的變化與電勢能零點的選取無關(guān)，它與在這兩點間移動的過程中電場力所做的功數(shù)值相等。

檢驗電荷的電荷量qq02q03q0……nq0電荷從A點移到C點，電場力所做的功WW0電荷在A點具有的電勢能EpA電荷在A點具有的電勢能與電荷量的比1、在如圖所示的電場中，規(guī)定C點為電勢能零點，把檢驗電荷q0從A點移到C點，電場力所做的功為W0。

根據(jù)電場力做功與電勢能變化的關(guān)系，寫出電荷在A點時具有的電勢能。如果把電荷量2q0、3q0、…、nq0的檢驗電荷從A點移到C點，請?zhí)顚懴卤碇械南嚓P(guān)量。EAC在電場中的同一點，不同電荷所具有的電勢能不同，但是電荷的電勢能與其電荷量的比是一個定值。這個比值從能量的角度描述了靜電場中該位置的性質(zhì)。這個結(jié)論對任何靜電場都適用。檢驗電荷的電荷量qq02q03q0……nq0電荷從B點移到C點，電場力所做的功W'W0'電荷在B點具有的電勢能EpB電荷在B點具有的電勢能與電荷量的比2、在如圖所示的電場中，規(guī)定C點為電勢能零點，把檢驗電荷q0從B點移到C點，電場力所做的功為W0'。

根據(jù)電場力做功與電勢能變化的關(guān)系，寫出電荷在B點時具有的電勢能。如果把電荷量2q0、3q0、…、nq0的檢驗電荷從B點移到C點，請?zhí)顚懴卤碇械南嚓P(guān)量。EABC電勢（electricpotential）焦耳/庫侖（J/C）=伏特（V）物理學(xué)中把電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量的比，定義為該點的電勢，用符號φ表示。（描述電場能的性質(zhì)）2.定義式：5.電勢是標(biāo)量，沒有方向，但有正負(fù)之分。計算時EP、q、φ都帶正負(fù)號。1.定義：3.單位：

某點電勢的大小是相對于零點電勢而言的。零電勢的選擇是任意的，一般選地面和無窮遠(yuǎn)為零電勢。4.電勢的相對性：電勢差（electricpotentialdifference）電場中兩點間的電勢差等于在這兩點間移動電荷的過程中電場力所做的功WAB與被移動的電荷q

的比。（4）電場力做功、電勢能、電勢差之間的關(guān)系

（2）定義式：電勢差是標(biāo)量，其大小與檢驗電荷無關(guān)，與零電勢點的選擇無關(guān)，只與電場及兩點的位置有關(guān).

（3）性質(zhì)：（1）定義：

EABC【例題】在電場中把電荷q=+2.0×10-9C從A點移到B點，電場力做了1.0×10-7J的正功，再把q從B點移到C點，克服電場力做了4.0×10-7的功。（1）求AB間、BC間和AC間的電勢差。（2）若選C為參考點，求A點和B點的電勢。（3）若選B為參考點，求A點和C點的電勢，兩點間的電勢差是否有變化？課堂練習(xí)電勢能、電勢、電勢差1、如圖所示，一條電場線上的a、b兩點，試判定a，b兩點的電勢高低。ab2、A、B是某電場中的一條電場線上兩點，一正電荷僅在電場力作用下沿電場線從A點到B點運動過程中的速度圖象如圖所示，比較A、B兩點電勢φ的高低和場強E的大小，下列說法正確的是()A．φA>φB，EA>EB

B．φA>φB，EA<EB

C．φA<φB，EA>EB

D．φA<φB，EA<EB

1．比較電勢高低的方法(1)沿電場線方向，電勢越來越低．(2)取無窮遠(yuǎn)處電勢為零，正電荷周圍電勢為正值，負(fù)電荷周圍電勢為負(fù)值；靠近正電荷處電勢高，靠近負(fù)電荷處電勢低．(3)判斷出UAB的正負(fù)，再由UAB＝φA－φB，比較φA、φB的大小，若UAB>0，則φA>φB，若UAB<0，則φA<φB.知識總結(jié)3、如圖，直線上有O、a、b、c四點，ab間的距離與bc間的距離相等。在O點處有固定點電荷。已知b點電勢高于c點電勢。若一帶負(fù)電荷的粒子僅在電場力作用下先從c點運動到b點，再從b點運動到a點，則（）A．兩過程中電場力做的功相等B．前一過程中電場力做的功大于后一過程中電場力做的功C．前一過程中，粒子電勢能不斷減小D．后一過程，粒子動能不斷減小abcO4、（2020全國3卷）如圖，∠M是銳角三角形PMN最大的內(nèi)角，電荷量為q（q>0）的點電荷固定在P點。下列說法正確的是（）A．沿MN邊，從M點到N點，電場強度的大小逐漸增大B．沿MN邊，從M點到N點，電勢先增大后減小C．正電荷在M點的電勢能比其在N點的電勢能大D．將正電荷從M點移動到N點，電場力所做的總功為負(fù)

2．電勢能大小的比較方法(1)做功判斷法：電場力做正功時電勢能減??；電場力做負(fù)功時電勢能增大．(對正、負(fù)電荷都適用)．(2)依據(jù)電勢高低判斷：正電荷在電勢高處具有的電勢能大，負(fù)電荷在電勢低處具有的電勢能大．(3)能量守恒法：在電場中，若只有電場力做功時，電荷的動能和電勢能相互轉(zhuǎn)化，動能增加，電勢能減小，反之，電勢能增加．知識總結(jié)

OP-qθN7、如圖所示，光滑絕緣斜面的底端固定著一個帶正電的小物塊P，將另一個帶電小物塊Q在斜面的某位置由靜止釋放，它將沿斜面向上運動。設(shè)斜面足夠長，則在Q向上運動過程中(

)A．物塊Q的動能一直增大B．物塊P、Q之間的電勢能一直增大C．物塊P、Q的重力勢能和電勢能之和一直增大D．物塊Q的機械能一直增大3.電場中的功能關(guān)系(1)若只有電場力做功，電勢能與動能之和保持不變；(2)若只有電場力和重力做功，電勢能、重力勢能、動能之和保持不變。知識總結(jié)如圖所示的情況中，a、b兩點電勢相等、電場強度也相同的是（）A．帶等量異種電荷的平行金屬板之間的兩點B．離點電荷等距的任意兩點C．兩等量同種電荷其連線的中垂線上與連線中點等距的任意兩點D．兩等量異種電荷其連線的中垂線上與連線中點等距的任意兩點A

BCD等勢面（equipotentialsurface）1.定義：電場中電勢值相等的各點構(gòu)成的曲面叫等勢面電勢值相等的各點構(gòu)成的線叫等勢線正點電荷等勢線abc1、φa>φb>φc,若Uab=Ubc，a、b、c叫等差等勢線電場線密集的地方，等差等勢線也越密集。2、正點電荷的等勢面是什么樣的呢？負(fù)點電荷等勢線abc3、等勢線與電場線有什么關(guān)系？——等勢線與電場線處處垂直?！渣c電荷為球心的一簇球面勻強電場等勢線abcd1、在圖中勻強電場中，除了直線a上的點之外，其它點的電勢與直線a上的點的電勢相等嗎？2、在勻強電場中，如果某兩點的電勢相等，能否找到等勢線？3、勻強電場的等勢面又是怎么樣的呢？——垂直于電場線的一簇平面等量異種點電荷等勢線abcde1、連線的中垂線上各點電勢相等，為等勢線（電勢為零）；2、電勢為零，電場強度不一定為零。等量同種點電荷等勢線1、連線之間，中點的電勢最低；2、中垂線上，中點的電勢最高；3、電場強度為零、電勢不一定為零。2.特點：（1）點電荷產(chǎn)生的電場的等勢面是以點電荷為球心的一簇球面（2）勻強電場的等勢面是一簇等間距的平行平面（3）在電場線密集的地方，等差等勢面也越密集，在電場線稀疏的地方，等差等勢面也越稀疏（4）在同一等勢面上移動電荷時，電場力不做功（5）電場線與等勢面處處垂直，電場線的方向就是電勢降落最快的方向等勢面（equipotentialsurface）1.定義：電場中電勢值相等的各點構(gòu)成的曲面1、真空中某點電荷的等勢面示意如圖，圖中相鄰等勢面間電勢差相等。下列說法正確的是（）A．該點電荷一定為正電荷B．P點的場強一定比Q點的場強大C．P點電勢一定比Q點電勢低D．正檢驗電荷在P點比在Q點的電勢能大2、如圖，一個固定正電荷產(chǎn)生的電場中，同一個正電荷q兩次以大小相同、方向不同的初速度從P點出發(fā)，分別抵達(dá)M點，N點，且q在M，N點時速度大小也一樣，則下列說法正確的有（

）A．P點電勢大于M B．M點電勢大于NC．q從P到M一直做減速運動 D．M、N兩點處電場強度大小相同3、空間中P、Q兩點處各固定一個點電荷，其中P點處為正電荷，P、Q兩點附近電場的等勢面分布如題圖圖所示，a、b、c、d為電場中的4個點，則()A．P、Q兩點處的電荷等量同種B．a(chǎn)點和b點的電場強度相同C．c點的電勢低于d點的電勢D．負(fù)電荷從a到c，電勢能減少4、如圖，電荷量分別為q和–q（q>0）的點電荷固定在正方體的兩個頂點上，a、b是正方體的另外兩個頂點。則（）A.a點和b點的電勢相等B.a點和b點的電場強度大小相等C.a點和b點的電場強度方向相同D.將負(fù)電荷從a點移到b點，電勢能增加5、某電場的等勢面如圖所示，圖中a、b、c、d、e為電場中的5個點，則（）A．一正電荷從b點運動到e點，電場力做正功B．一電子從a點運動到d點，電場力做功為4eVC．b點電場強度垂直于該點所在等勢面，方向向右D．a(chǎn)、b、c、d四個點中，b點的電場強度大小最大6、圖中虛線所示為靜電場中的等勢面l、2、3、4，相鄰的等勢面之間的電勢差相等，其中等勢面3的電勢為0，一帶正電的點電荷在靜電力的作用下運動，經(jīng)過a、b點時的動能分別為26eV和5eV．當(dāng)這一點電荷運動到某一位置，其電勢能變?yōu)?8eV時，它的動能應(yīng)為()A.8eVB.13eVC.20eVD.34eV7、如圖所示，圓O在勻強電場中，場