1.4 电势能和电势 学案 -2022-2023学年高二上学期物理人教版选修3-1

第4节 电势能和电势 一、静电力做功的特点 把正试探电荷从A点移到B点，AB长l，与场强方向的夹角为θ，试分析沿不同路径静电力做的功。 (1) 沿直线AB移动，电场力做功为 (2) 沿折线AMB移动，电场力做功为 (3)沿曲线路径移动，电场力做功为 【结论】静电力做功与电荷经过的路径＿＿＿，只与电荷的起始位置和终点位置＿＿＿。 二、电势能 1．定义：电荷在电场中所具有的与电荷 有关的势能叫电势能EP。 2．电势能与电场力做功的关系：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ (1) 静电力做正功时，电荷的电势能＿＿＿＿； (2) 静电力做负功时， 电荷的电势能＿＿＿＿。 3．特点： (1)电势能具有＿＿＿＿性，其大小跟零势能的选取有关， 常取 离场源电荷无限远处的电势能为＿＿，或把电荷在大地表面上 的电势能规定为＿＿； 【说明】电荷在某点的电势能，等于把它从这点移动到＿＿＿＿＿＿＿时静电力做的功。 (2)电势能具有＿＿＿＿性，是由电场和电荷组成的系统共同决定； (3)电势能是＿＿量，正负号不表示方向，而表示大小，正的电势能总比负的电势能＿＿。 【类比】重力势能和电势能 重 力 势 能 电 势 能 原 因 空 间 势 能 决定因素 做功特点 功能关系 【探究】描述电场的能的性质的物理量 取O点的电势能为零，A点的电势能为 则电势能与电荷的比值是 结论：比值EpA/q的大小与试探电荷的正负及电量q均＿＿＿＿，只与电场中该点在电场中的位置＿＿＿＿，故比值EpA/q＿＿＿＿＿＿电场的能的性质。 三、电势 1．定义：电荷在电场中某一点的＿＿＿＿＿与它的＿＿＿＿的比值，叫做这一点的电势。 2．公式：＿＿＿＿＿＿＿。 3． 单位： ＿＿＿＿，符号为＿＿，其中 1J/C =＿＿＿＿ 。 【规定】在电场中的某一点，如果电荷量是1C的电荷在这点的电势能是1J，这一点的电势就是＿＿＿。 4． 意义： (1)电势有＿＿＿＿性,电场中某点的电势跟零电势的位置＿＿关； (2)电势有＿＿＿＿性，电场中某点的电势的大小由电场本身 决定，与该点是否放着电荷、电荷的电性、电荷量均＿＿关； (3)电势是 量，正负号不表示方向而表示大小，正值表示是高于零电势，负值表示是低于零电势，故沿电场线电势 。 四、等势面 1．定义：电场中＿＿＿＿＿＿＿＿的各点构成的面叫做等势面。 2．特点： (1)在同一等势面上移动电荷，电场力＿＿＿＿＿＿； (2)电场线与等势面＿＿＿＿，并指向电势低的等势面； (3)相邻等势面之间的电势之差通常是＿＿＿＿的； ( 孤立 负 点电荷 ) ( 孤立正点电荷 )(4)不同等势面在空间不＿＿＿＿、不＿＿＿＿。 3. 几种常见的等势面 ( 等量同种正点电荷 一头大一头小的导体 带等量异种电荷的平行板 ) 练习 1．(多选)下列说法中正确的是（ ） A．当两正点电荷相互靠近时，它们的电势能增大 B．当两负点电荷相互靠近时，它们的电势能增大 C．一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时，它们的电势能减小 D．一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时，它们的电势能增大 2．(多选)一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点时，电场力做了5×10－6J的功，那么 ( ) A．电荷在B处时将具有5×10－6J 的电势能 B．电荷在B处将具有5×10－6J 的动能 C．电荷的电势能减少了5×10－6J D．电荷的动能增加了5×10－6J 3．一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图虚线所示，电场方向竖直向下。若不计空气阻力，则此带电油滴从a运动到b的过程中，能量变化情况为( ) A．动能减小 B．电势能增加 C．动能和电势能之和减少 D．重力势能和电势能之和增加 4．(多选)如图所示，电场中有A、B两点，则下列说法中正确的是（ ） A．电势ψA> ψB 场强EA>EB B．电势ψA> ψB 场强EA<EB C．将+q由A点移到B点，电场力做正功 ( （第 3 题图） （第 4 题图） )D．将-q分别放在A、B两点时具有电势能EpA>EpB 5．在Q电荷的电场中的A点放一电量为q 的点电荷， 若q远离Q从A移动到B，则电场力作正功还是负功?并比较A、B两