高中物理电势能和电势.pdf

电势能和电势 学习目标： 1、理解电势能、电势的概念。 2、能熟练应用电势能、电势的有关知识分析解决实际问题。 学习重点： 电势能、电势有关知识的应用 学习难点： 电势能、电势概念的理解 主要内容： 1、静电力的功 W=F·S =qES，S 应是沿电场线方向的位移，静电力做的功与电荷的起始位置和终止位 置有关，但与电荷经过的路径无关。 2、电势能 电荷在电场中具有的势能。和重力势能一样要确定零势能位置，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。比零电势能高的电势能为正，比零电势能低的电势能为负。 电势能用 Ep表示，单位：焦耳（ J ） 3、电势能与静电力做功的关系 WAB=EPA— EPB，静电力做正功电势能减少， 静电力做负功电势能增加。 4、电势 (1) 电势定义：φ =Ep/q 。 (2) 电势是标量，单位：伏特，简称伏，用 V 表示， 1V=1J／C。 (3) 在离场源无穷远处电势为 0：正电荷电场中，处处电势为正。负电荷电场中， 处处电势为负。 (4) 沿电力线方向，电势降低。 5、等势面：电场中电势相等的点构成的面 (1) 在同一等势面上的任意两点间移动电荷电场力不做功，等势面一定与电场线垂 直。 (2) 匀强电场中的等势面是与电场线垂直的一族平面。 6、电势能、电势的大小、正负的判断方法： (1) 根据场源电荷判断：离场源正电荷越近电势越高，检验正电荷（或负电荷） 的电势能越大（或越小） ，离场源负电荷越近电势越低，检验正电荷（或负电荷）的 电势能越小（或越大） (2) 根据电场线判断：顺着电场线的方向电势降低，检验正电荷（或负电荷）的 电势能减少（或增加） ，逆着电场线的方向电势升高，检验正电荷（或负电荷）的电 势能增加（或减少） 。 (3) 根据检验电荷判断： 电场力对正电荷做正功时， 正电荷由高电势 （或电势能 大）的点移向低电势（或电势能小）的点，电场力对负电荷做正功时，负电荷由低 电势（或电势能大）的点移向高电势（或电势能小）的点 【例1】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 【例2】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 A B C 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 【例3】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=10－7 C 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？ (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？ 【例4】如图 6，在点电荷＋ Q 电场中，以＋ Q为球心的同一球面上有 A、B、 PA P