高中物理 第4节 电势能和电势教学过程一 新人教版选修3-1

《高中物理 第4节 电势能和电势教学过程一 新人教版选修3-1》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第4节、电势能和电势新课教学过程一进行新课：通过对重力做功的复习，并与重力做功相类比引入电场力的功。重力做功：若确定了初、末位置，则：∝m，即：为一定值，与m无关。电场力做功：电场中，电荷q从A移到B，电场力的功∝q，即：为一定值，与q无关。1、电场力做功的特点：电场力做功与电荷移动的路径无关，（与重力做功相类比理解上述内容）2、电势：（）电势的引入：在研究某建筑物的高度时，总是先选择一个参考平面——零高度面（在研究重力势能时，称为零势面），该建筑物相对参考平面的高度差，即为该地势高度。同样，在电场中，在研究电势时，选取电场中某一点O为

2、参考点，即零电势点，另一点A与O点之间的电势差UAO即为A点的电势。可见，电势只具有相对意义的含义。通常选择大地或无穷远为零势点。（1）定义：电场中，某点A与参考点O点之间的电势差UAO叫做A点的电势。（2）（3）物理意义：电场中某点的电势，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。即：（4）电势是标量，单位：伏特，简称伏，用V表示。（5）注意几点：①电势只具有相对意义的含义，电场中某一点的电势的大小，与选取的参考点有关，参考点不同，电场中同一点的电势是不同的。参考点的选择是任意的，通常选择大地或无穷远为零势点。②电

3、势是描述电场的能的性质的物理量，电场中某点的电势的大小由电场的性质、该点在电场中的位置及参考点的选择共同决定，而与该点是否有检验电荷无关。③若取无穷远为零势点，正电荷电场中，电势处处为正；负电荷电场中，电势处处为负。分析：将检验电荷+q由A→O，电场力做正功，WAO＞0∴＞0∴＞0分析：将检验电荷+q由A→O，电场力做负功，WAO＜0∴＜0∴＜0④沿着电场线方向，电势逐渐降低。（结合上例分析）3、电势能：电荷在电场中具有的势能，用ε表示。（1）电荷在零电势点的电势能为零。（2）电荷在电场中某点A的电势能为：（3）电势能与电场力的功的关系

4、：无论是正电荷还是负电荷，电场力做正功，电势能减少，电场力做负功，电势能增加。，即电势能的增量等于电场力做功的负值。与重力做功和重力势能变化的关系相似。（4）单位：焦耳（J）常用单位：电子伏特，1电子伏特（国际符号是eV）就是在电压为1V的两点间移动电子时电场力做的功。1eV=1.6×10－19J4、电势与场强的比较：（1）电势是描述电场的能的性质的物理量，E是描述电场的力的性质的物理量。（2）电场强度是矢量，电势是标量；（3）E和之间不存在必然的直接的关系，电势高的地方场强不一定大；电势为零的位置，场强不一定为零。AB例：①如右图，比

5、较A、B两点的电势高低和场强大小。②正点电荷的电场中：离场源越近，E越大，电势越高；③负点电荷的电场中：离场源越近，E越大，电势越低；④等量异种电荷连线的中点：E最大，而电势为零；⑤等量同种电荷连线的中点：中点的电势为连线上的最小值，为垂直平分线上的最大值。（利用电场线的方向判断）5、等势面：电场中电势相等的点构成的面。6、等势面的特点：（1）在同一等势面上的任意两点间移动电荷电场力不做功；（2）等势面一定处处与电场线垂直，即跟场强方向垂直；（3）电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面；（4）处于静电平衡的导体是等势体，表面是等势

6、面。注意：等势体不是电势为零（5）等差等势面分布的疏密程度可以描述场强的大小：等差等势面密的地方电场线也密，场强越大；反之，电场线密的地方等差等势面密。7、几种典型的电场的等势面：8、等势面的应用：（1）由等势面可知电场中电势的高低；（2）能求出在等势面间移动电荷的过程中电场力所做的功；（3）由等势面可判断场强的方向（等势面一定处处与电场线垂直）（4）能判断场强的大小（等差等势面密的地方场强大）典型例题分析：【例1】带电量为3×10－6C的粒子先后经过电场中的A、B两点，克服电场力做功6×10－4J，已知B点电势为50V，则：（1）电势

7、能的变化；（2）A点的电势A=；（3）把电量为－3×10－6C的电荷放在A点的电势能。【解析】（1）由于是克服电场力做功，电势能一定增加，所以：（2），所以，。（3）根据电势能，则。　【说明】此题难度不大，但牵涉到的电场中的概念较多，包括电势差、电势、电势能、电场力的功等．在应用它们的关系时，有两点要注意：（1）不论是正电荷还是负电荷，只要是电场力做功，电势能一定减少；只要是克服电场力做功，电势能一定增加；（2）应用电势能的公式计算时，各物理量用正负值代入；（3）电势能的正、负可比较大小。【例2】在图2中a、b和c表示点电荷Q的电场中的

8、三个等势面，它们的电势分别为、、。一带电粒子从等势面a上某处由静止释放后，仅受电场力作用而运动，已知它经过等势面b时的速率为v，则它经过等势面c的速率为多少？【解析】设带电粒子的电量为q，a、b两等势面的电