2017_2018学年高中物理第2章电场与示波器2.3研究电场的能的性质（二）学案沪科版选修3_1

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1、2.3　研究电场的能的性质(二)学习目标知识脉络1.知道电势的概念，进一步巩固比值定义法的应用，知道电势具有相对性．(重点)2．了解电势与电势差的区别与联系．3．理解电场的等势面的意义、特点，等势面与电场线的关系．知道几种典型的等势面．(难点、重点)电势1．定义：把电荷在电场中某一点的电势能与其所带电荷量的比值，叫做这一点的电势．2．电势的表达式：φM＝，单位：伏特(V)．3．标量：只有大小，没有方向，但有正、负，表示比零电势点高或比零电势点低．4．电势的相对性：电场中某点电势的大小，跟零电势位置的选择有关，通常取无限远或大地的电势为零．5．电势差与电势之间的关系：UAB＝φA－

2、φB.1．电荷在电场中某点的电势能越大，该点的电势就越高．(×)2．电势是相对的，常取无穷远处或大地的电势为零．(√)3．电势是标量，没有方向，但有大小及正、负之分．(√)电场强度越大的地方电势一定越高吗？电势越高的地方电势能一定越大吗？【提示】　因为电场强度大小与电势高低没有直接关系，所以电场强度大的地方电势不一定高，电势高的地方电势能也不一定大．如图231所示的匀强电场，场强为E，取O点为零电势能点，A点距O点为l，AO连线与电场线的夹角为θ.探讨1：电荷量为q的正电荷在A点的电势能Ep为多少？电势能与电荷量的比值是多少？图231【提示】　Ep＝Eqlcosθ，＝Elcosθ

3、.探讨2：电荷量为2q的正电荷在A点的电势能Ep′为多少？电势能与电荷量的比值是多少？【提示】　E′p＝2Eqlcosθ，＝Elcosθ.1．电势和电势差的区别电势φ电势差U定义电势能与电量的比值φ＝电场力做功与电量的比值U＝决定因素由电场和在电场中的位置决定由电场和场内两点位置决定相对性有，与零电势点的选取有关无，与零电势点的选取无关2.电势高低的判断方法(1)电场线法：沿电场线方向，电势越来越低．(2)场源电荷判断法：离场源正电荷越近的点，电势越高；离场源负电荷越近的点，电势越低．(3)电势能判断法：对于正电荷，电势能越大，所在位置的电势越高；对于负电荷，电势能越小，所在位置

4、的电势越高．1．(多选)下列关于电势和电势能的说法中正确的是(　　)A．克服电场力做功时，电荷的电势能减少B．电荷在电场中某点的电势能与其电荷量的比值，叫做这一点的电势C．沿着电场线的方向，电势逐渐降低D．电场中电势为正值的地方，电荷的电势能必为正值【解析】　克服电场力做功时，电势能增加，A错误．根据电势的定义知B正确．沿电场线方向，电势逐渐降低，C正确．电势为正，电势能的正、负与电荷的正、负有关，D错误．【答案】　BC2．(多选)如图232所示，电场中有A、B两点，则下列说法正确的是(　　)【导学号：29682011】图232A．电势φA>φB，场强EA>EBB．电势φA>φB

5、，场强EAEpB【解析】　B处电场线密，场强大；沿电场线方向电势降低，A点电势大于B点电势．正电荷由A运动到B，电场力做正功，电势能减小；负电荷由A运动到B，电场力做负功，电势能增加，EpB>EpA.【答案】　BC3．(多选)将一电荷量为＋Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图233所示，金属球表面的电势处处相等．a、b为电场中的两点，则(　　)图233A．a点的电场强度比b点的大B．a点的电势比b点的高C．检验电荷－q在a点的电势能比在b点的大D．将检验电荷－q从a点移到

6、b点的过程中，电场力做负功【解析】　由题图可知，a处电场线比b处密，所以Ea>Eb，选项A正确；沿着电场线的方向电势不断降落，a点电势高于金属球的电势，金属球的电势高于b点电势，所以φa>φb，选项B正确；负电荷在高电势点的电势能小，选项C错误；检验电荷－q从a点移到b点时，电势能增大，故电场力做负功，选项D正确．【答案】　ABD1．沿着电场强度的方向电势不断降低，也可认为沿着电场线的方向电势不断降低．2．根据定义式φ＝判定电势大小，但应注意电势能Ep和试探电荷q的正负与电势高低的关系．电场的等势面1．定义电场中电势相等的点构成的线(面)叫等势线(面)．2．等势面的特点(1)在同

7、一等势线(面)上的任意两点间移动电荷，电场力做功为零．(2)等势面跟电场线垂直．(3)电场线总是从电势较高的等势面指向电势较低的等势面．(4)等势面密集处电场线密集，说明此处电场强度较大．3．几种常见的等势面图2341．同一等势线上任意两点间的电势差为零．(√)2．等势面上，不仅各点的电势相同，且电势能也相同．(×)3．电场线的方向一定从电势低的等势面指向电势高的等势面．(×)沿等量异种电荷连线的中垂线移动电荷，电场力是否做功？【提示】　等量异种电荷连线的中垂线是一条等势线，故不