专题：电场的基本性质（二） 学历案 -2024-2025学年高一下学期物理人教版（2019）必修第三册

专题：电场的基本性质（二）

学习目标：

1、理解和掌握电势、电势能、电势差、等势面四个概念。

2、理解和掌握常见图像的规律。

情境一.如图所示，在电场强度为E的匀强电场中，一电荷量为+q的点电荷沿直线从A点运动到B点，AB间距为L，AB与电场方向夹角为电场力做功如何表达？

 

 

 

①若沿曲线从A点运动到B点，电场力做功又如何表达？电场力做功与路径有无关？这种力做功对应的能量转化有什么特点？

 

 

②如下图所示，用位置坐标来表示从A到B电场力做的功。从结论中可以得出什么启示？

 

 

 

一、电势能

1、电势能与哪些因素有关？电势能的变化由哪一个力做功决定，有什么定量关系？电荷在电场中某点的电势能大小如何确定？

 

 

 

2、能不能用电势能来描述电场能的性质？怎样描述电场能的性质？

 

 

 

二、电势

1、什么叫电势，怎样判定电势的高低变化？电场中某点的电势如何确定？

 

 

 

2、描绘各种典型电场等差等势面的分布图并说明什么叫等势面，等势面有什么特点？

①孤立的点电荷        ②等量异种电荷         ③等量同种电荷           ④匀强电场

 

 

 

例1、如图甲所示，为无限大的不带电的金属平板，且与大地连接。现将一个电

荷量为+Q的点电荷置于板的右侧，电场线分布如图乙所示。a、b、c、d四个点是点电荷为圆心的圆上的四个点，四点的连线刚好组成一个正方形，其中、与金属平板垂直，下列说法不正确的是（　　）

A．b、c两点具有相同的电势    

B．a、d两点电场强度E不相同

C．将一个正试探电荷从平板上的e点沿着板移到f点的过程中，电势能一直保持不变

D．将一个负试探电荷q从a点沿着方向移动到d点的过程中，电势能先增大后减小

例2、（多选）如图所示，ABC为等边三角形，电荷量为+q的点电荷固定在A点。先将一电荷量也为+q的点电荷Q1从无穷远处（电势为0）移到C点，此过程中，电场力做功为-W，再将Q1从C点沿CB移到B点并固定，最后将一电荷量为-2q的点电荷Q2从无穷远处移到C点。下列说法正确的有（     ）

A．Q1移入之前，C点的电势为

B．Q1从C点移到B点的过程中，所受电场力做的功为0

C．Q2从无穷远处移到C点的过程中，所受电场力做的功为2W

D．Q2在移到C点后的电势能为-4W

D．各点的电势都大于零

例3．如图所示，、、、为匀强电场中的四点，它们的连线构成正方形，其中边与电场线平行，点为与连线的交点。一个电荷量为的正点电荷固定在点，下列说法正确的是（　　）

A．、两点的电场强度相同

B．、两点的电势不等

C．将电子沿直线从点移动到点，电场力做正功

D．将电子沿直线从点移动到点，电势能先减小后增大

 

例4．如图所示，在倾角为的足够长的绝缘固定斜面上，静止放置有质量分别为、的两金属块A、B，其中A带电量为，B不带电。现让金属块A以初速度沿斜面向下运动，一段时间后与金属块B发生弹性正碰，且碰撞后A、B带电荷量均为。已知金属块与斜面间的滑动摩擦因数为，下列说法正确的是（　　）

A．碰撞前，A沿斜面做匀加速直线运动

B．碰撞后，A、B都沿斜面向下运动的过程中总动量守恒

C．碰撞后，当A的速度为时，B的速度为

D．碰撞后，A、B系统的电势能先减小后不变

电势差

1．电势差是如何定义？定义式？ 是如何推导的？

 

 

2．电势差大小的影响因素？电势差UAB由            决定，与移动的电荷q及电场力做的功WAB     ，与零电势点的选取       。

3．电势能、电势、电势差三个物理量，哪一个更能描述电场能的性质？为什么？