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 |
|
|
学科网（北京）股份有限公司
【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；
(4)不同等势面在空间不＿＿＿＿、不＿＿＿＿。
3. 几种常见的等势面
学科网（北京）股份有限公司
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
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两点的电势能及电势的关系。
场源电荷 | 点电荷 | 电场力做功 | 电势能 | 电 势 |
+Q | +q | 正功 | A大B小 | A高B低 |
-q |
|
|
| |
-Q | +q |
|
|
|
-q |
|
|
|
6．(多选)关于等势面，正确的说法是（ ）
A．电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功
B．等势面上各点的场强大小相等
C．等势面一定跟电场线垂直
D．两等势面不能相交
学科网（北京）股份有限公司