高中物理第一章静电场第4节电势能和电势学案新人教版选修

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1、4电势能和电势壬思维导图卍⑷」DAOTU静电力对电荷所做的功与电荷的起始位還和终止位置有关，而与电荷经过的路径（1）眾义：电势是电荷在电场屮某点的电势能与它的电荷址的—静电力做功的特点,..电势能和电势电势能—电荷在中具有的势能叫电势能、静电力的功零于电势能的•即W^=（4）定义式：卩二⑹、单位是⑺符号是（8）■"■电势尊势而一定跟垂即跟回垂K电场线总是由（14）相对性：电势是少）的.當取离场源电荷无限远处电孙为寒.或者选大地的电势为零.电势可以是正值・也可以是负值•没有方向•因此是沿电场线的方向电势（11）厂.-「、‘的等势面指向（等势面（15）的等势面.两个不同的等势而永不

2、7（1Qo在同一等势面上移动电荷电场力(17)答案：（1）无关（2）电场（3）减少量（4）爲一尿（5）比值（6）0=血（7）q伏特（8）V（9）相对（10）标量（11）降低（12）电场线（13）场强方向（14）电势高（15）电势低（16）相交（17）不做功:础知识f皋本技能QJZHISHIJIIIENJINENG1.静电力做功的特点（1）电荷在电场中移动时，静电力做功跟重力做功相似，只与电荷的起始位置和终止位冒有关，与电荷经过的路径无关。（2）正竜荷顺着电场线移动时电场力做正功，负电荷顺着电场线移动时电场力做负功。【例1】如图所示，一绝缘细杆的两端各固定着一个小球，两小球带有等

3、量异种电荷，处于匀强电场中，电场方向如图中箭头所示。开始时，细杆与电场方向垂直，即在图中I所示的位置；接着使细杆绕其中心转过90。，到达图中II所示的位置；最后，使细杆移到图中III所示的位置。以用表示细杆由位置I到位置II过程川电场力对两小球所做的功，腿表示细杆由位置II到位置III过程中电场力对两小球所做的功，则有（）B.倂=0,D.侪H0，堆H0A.加=0,腕H0C.朋H0,他=0解析：电场力做功只与带电小球的始末位置有关，设细杆长乙细杆由I位置转到II位置，电场力对正、负带电小球都做正功，大小都，所以址=2・^Eq=Eq冶,杆由11位置移动到III位置，电场力对带正电荷

4、的小球做正功，对带负电荷的小球做负功，设上移距离为x,则功的大小都为xEq,M=xEq—xEq=Q,所以C选项正确。答案：C2.电势能（1）定义：由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关，电荷在电场屮也具有势能,这种势能叫做电势能。用4表示，单位是J。（2）静电力做功与电势能变化的关系①电场力对电荷做正功时，电荷电势能减少；电场力对电荷做负功时，电荷电势能增加。②若用那表示电荷从A点移动到〃点的过程中静电力做的功，绻和表示电荷在A点和〃点的电势能，则有阪=EpL鬲。（3）电势能的大小若规定电荷在〃点电势能为0,即脇=0,则為=%即电荷在电场中某点处电势能的大小，等于把它从该点移

5、动到零势能位置时静电力做的功。谈重点（1）电势能是电场屮的电荷和电场共同具有的，并不是电场中的电荷所独有，只是我们习惯说“电荷的电势能”。（2）表达式％=—人侮=爲一爲既适用于匀强电场，也适用于非匀强电场，既适用于正电荷，也适用于负电荷。（3）每一种势能都对应一种特定的力，势能的变化只与这个特定的力的功有关，电场力的功与电势能的变化相对应。静电力做的功只能决定电势能的变化量，而不能决定电荷的电势能数值。（4）电势能的相对性①通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为0,或把电荷在大地表面上的电势能规定为0。②电荷在电场屮某点的电势能的大小与零电势能点的选取有关，但电荷在某两点

6、之间的电势能之差与零电势能点的选取无关。【例2】如图为一匀强电场，某带电粒子从畀点运动到〃点。在这一运动过程中克服重力做的功为2.0J,电场力做的功为1.5Jo则下列说法正确的是（）►A.粒子带负电B.粒子在〃点的电势能比在〃点少1.5JC.粒子在/点的动能比在〃点多0.5JD.粒子在〃点的机械能比在〃点少1.5J解析：选项结论解析AX粒子从M点运动到〃点，电场力做正功，且沿着电场线，故粒子带正电BX粒子从/点运动到〃点，电场力做正功，电势能减少，故粒子在力点的电势能比在〃点多1.5JCJ由动能定理，%•+r电=",-2.0J+1.5}=&-&D由其他力（此处指电场力）做功等于

7、机械能的增加答案：CD3.电势（1）定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势，用e表示。（2）定义式：。=血。q根据电势0定义式，能说0与劣成正比，与q成反比吗？与电场强度一样，电场中某点处0的大小事由电场本身的条件决定的，与在该点处是否放置电荷、电荷的电性、电荷量均无关。（3）在国际单位制中,电势的单位是伏特（V）,1V=1J/Co（4）电势是标量，只有大小，没有方向，但有正值和负值之分，是表示电场能量性质的一个物理量。①在规定了电势零点后，电场中各点的电势可以