电势能及电势.doc

§6.4《电势能和电势》学案
【目标引领】
1、理解电场力做功的特点,掌握电场力做功与电势能变化的关系.
2、理解电势能、电势的概念及相互关系.
3、理解等势面的概念及等势面和电场线的关系.
【自主探究】
一、静电力做功的特点
1、静电力做功的推导
如图所示，一带电量为+q的试探电荷放在场强为
E的匀强电场中，它在电场力的作用下从A点移到B点。
则电场力所做的功为：
沿着路径“1”时：W1=
沿着路径“2”时：W2=
沿着路径“3”时：W3=　　　　　　　　　　　　　　　　　
2、静电力做功的特点静电力对电荷所做得功与 和 有关，而与 无 　　　
关。
二、电势能：电荷 在电场中具有的 而产生的势能。
1、 电场力做正功，电势能 ；　　 电场力做负功，电势能 。
WAB=　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
2、电荷在某点的电势能，等于静电力把电从该点移到零势能点时所做的功。
3、电势能是 　 量。正负表示 　　　不表示　 。
三、电势
1、概念：电荷在电场中某一点的 与它的 比值，叫做这一点的电势。用 　　 表示。
2、定义式： 。
3、国际单位是 。
4、电势是 量，只有 　 ，没有　 　 。但有正有负，其正负表示 。（其零点在无限远处或大地）。
5、如以无穷远处电势为零，则：
正电荷（+Q）形成的电场中各点的电势均为 　 值（且离场源近处电势大）；
负电荷（-Q）形成的电场中各点的电势均为 　 值（且离场源近处电势小）。 6、电势是表征电场中某点的能的性质的物理量，仅与 有关，与 无关，
类似场强E。
7、电势是 的，只有选定了零电势点后才有意义，类似重力场中的高度。
四、等势面
1、等势面：电场中 　　　 相同的各点构成的面。
2、在同一等势面上移动电荷，电场力 　 功；
3、等势面与电场线处处 　　　 ；
4、等势面间的疏密程度表示了场强的 　　　　　 ；
等势面的法线表示了电场的 ，电场线的方向是由 　　 等势面指向 　　　 等势面。
5、匀强电场的等势面是一组 的平面。
6、等势面与电场线一样是人们为了形象描绘电场而引入的 　　 　 曲线；他们从两个不同的角度描述了电场的分布情况，两者互相 　　 。
【精讲点拨】
例1．右图中MN为电场中某一条电场线方向向右，在线取两点a、b 今将一电荷＋q从a移到b则（ ）
A.电场力做正功，＋q的电势能增加；
B.电场力做负功，＋q的电势能增加；
C.电场力做正功，＋q的电势能减少；
D.电场力做负功，＋q的电势能减少

例2：A和B为电场中某条电场线上的点，如图：将q=4×10-9的正电荷从A点移到B点需克服电场力做功5 ×10-7J，则
⑴电场方向由A→B还是B→A？
⑵电荷在哪点时电势能大？大多少？

例3： 将一电量为 Q =2×１０－６Ｃ的点电荷从电场外一点P移至电场中某点A, 电场力做 功４×１０－５的功,　求A点的电势.

【练习巩固】
1．下图中MN为电场中某一条电场线，方向向右，在线取两点a、b ，今将一电荷＋q从a移到b，则（ ）
A、电场力做正功，＋q的电势能增加；
B、电场力做负功，＋q的电势能增加；
C、电场力做正功，＋q的电势能减少；
D、电场力做负功，＋q的电势能减少。
2．下列说法中正确的是：（ ）
A、当两正点电荷相互靠近时，它们之力增大，它们的电势能也增大
B、当两负点电荷相互力增大，它们的电势能也增大
C、一个正电荷与另一个负电荷们之间的库仑力增大，它们的电势能减小。
D、一个正电荷与另 们之间的库仑力减小，它们的电势能增大。

3、如图所示，在正的点电荷Q的电场中a b两点，它们到点电荷 Q的距离 r1<r2 。
（l）a、b两点哪点电势高？
（2）将一负点电荷放在a、b两点，哪点电势能较大？若放的是正点电荷呢？

4.如图所示，在同一条电场线上有A、B、C三点，三点的电势分别是φA=5V，φB=-2V，φC=0，将电荷量q=-6×10-6C的点电荷从A移到B电场力做功多少？电势能变化了多少？若将该电荷从B移到C，电场力做功多少？电势能变化了多少？该点电荷在三点中哪一点时电势能最大？

5、关于等势面正确的说法是（    　）
　A．电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功；
　B．等势面上各点的场强相等；
　C．等势面一定跟电场线垂直；
　D．两不同等势面在空间不能相交。
6、一个点电荷，从静电场中的a点移至b点，其电势能的变化为零，则：（　　　）
A．a、b两点的场强一定相等
　B．该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 是垂直的
　 D．a、b两点的电势相等
7、下列说法正确的是：（ ）
A.　电荷在电势高处电势能也大；
B.　E和φ均为反映电场性质的物理量，故E大则φ必大；
C.　场强E为零的地方电势φ必为零；
D.　电势φ为零的地方场强E可以不为零。
8、在一点电荷Q产生的电场中正电荷）通过时的轨迹如图所示，图中虚线则表示电场中a、b所在的两个等势面，以下 说法中正确的是（   　　）
A．点电荷Q可能为正电荷，也可能为负电荷
B．运动中 粒子总是克服电场力做功
C． 粒子在a、b两等势面时a的动能一定比b的大
D． 粒子在经过a、b两等势面上时的a点时的势能一定比b点时的大
9、一带电粒子射入一固定在O点的点电荷的电场中，粒子运动轨迹如下图虚线a、b、c所示，图中实线是同心圆弧，表示电场的等势 面，不计重力，则可以断定( )
A.此粒子一直受到静电排斥力
B.粒子在b点的电势能一定大于a点的电势能
C.粒子在b点的速度一定大于a点的速度
D.粒子在a点和c点速度大小相等
10、如图所示，在场强为E的水平匀强电场中 一根长为L的绝缘杆，两端分别固定着带电量＋q和－q的小（大小不计）。现让缘杆绕中点O逆时针转动α角，则转动中带电小球克服电场力做功为多少？

11、在两个等量同种点电荷的连线上，有与连线中点O等距的两点a、b，则（    ）
A．a、b两点的场强矢量相同
B．a、b两点的电势相同
   C．a、O两点间与b、O两点间的电势之差相等
D．同一试探电荷放在a、b两点的电势能相等
12、如图中虚线表示某个电场中的等们对应的电势值标明在图中， 直线是电势为
OV的等势线上P点的切线，一个负电荷在P 时所受电场力方向为（　　　　）
　 A．沿Pa方向　   　　　　　　 B．垂直 指向右侧
　   C．垂直 指向左侧　   　　　　 D．不能作出结论
13、如图所示，B、C、D是以+Q为圆心的圆周的三个点，将一检验电荷从圆内A点分别移 动到B、C、D各点时，电场力做功是( )
A.WAB＞WAC B.WAD＞WAB
C.WAC＞WAD D.WAB=WAC

【课堂小结】