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1.4静电场第四节电势能电势(第2课时)


第1章静电场
第4节 电势能电势(第二课时) 高一物理备课组制作

复习回顾
1、静电力做功的特点? 2、静电力做功与电势能变化的关系? 3、电势能有哪些特点?

电场的力的性质我们必须用场强E来描述,那
么电场的能的性质我们又应该用什么物理量来描 述呢?能否用“电势能”呢? 问题1:同样的电荷处在电场中不

同位置,具有的电 势能相同吗?

问题2:不同的电荷放在电场中同一点,具有的电势 能相同吗?
不同的电荷在电场中同一点具有的电势能不同, 但电场中同一点的电场的能的性质是一定的,故不能 用“电势能”来描述电场的能的性质。

三、电势
1. 定义: 电荷电场中在某一点的电势能与 它的电荷量的比值 2. 公式:

EP ?? q

(计算时要代入正负号)

3. 单位: 伏特(V)

1 V = 1 J/C

4.电势是表征电场中某点能的性质的物理量,仅 与电场中某点性质有关,与电场力做功的值及试 探电荷的电荷量、电性无关。 5.电势的具体值只有在选定了零电势点后才有意 义,故电势是相对的。电势零点的选取是任意的, 但以方便为原则,如果没有特别规定,一般选无 穷远或大地的电势为零 6.电势是标量,在规定了零电势后,电场中各点 的电势可以是正值,也可以是负值。正值表示该 点电势比零高,负值表示该点电势比零低。

7.若以无穷远处电势为零,正点电荷周围各处 的电势都为正,负点电荷周围各处的电势都为 负。 8.沿电场线 (场强)方向电势越来越低 即电场线指向电势降低的方向
A B E

ψA > ψ

B

电场中两点电势高低的判断方法
(1)电场线法:顺着电场线方向电势降低。
电场线的方向就是电势降低最快的方向

(2)根据场源电荷来判断
正电荷的电场中离它越近电势越高; 负电荷的电场中离它越近电势越低;

(3)根据电场力做功来判断
在两点间移动正电荷,电场力做正(负)功,电势降低(升高)
在两点间移动负电荷,电场力做正(负)功,电势升高(降低)

(4)根据电势能的变化来判断
移动正电荷时,电势能增加电势升高;电势能减小电势降低; 移动负电荷时,电势能增加电势降低;电势能减小电势升高;

如图所示,实线为一电场的电场线,A、B、 C为电场中的三个点,那么以下的结论正确 的是 ( B )

? EB ? EC ;? A ? ?B ? ?C B. EA ? EB ? EC ;? A ? ?B ? ?C C. EA ? EB ? EC ;? A ? ?B ? ?C D. EA ? EB ? EC ;? A ? ?B ? ?C
A. E A
A C B

如图所示,a、b为某电场线上的两点,那 么以下的结论正确的是 ( D ) A.把正电荷从a移到b,电场力做正功,电 荷的电势能减少,电势升高。 B.把正电荷从a移到b,电场力做负功,电 荷的电势能增加,电势降低。 C.把负电荷从a移到b,电场力做正功,电 荷的电势能减少,电势升高。 D.把负电荷从a移到b,电场力做负功,电 荷的电势能增加,电势降低。
a b

如图所示,电场中有A、B两点,则下列说法 中正确的是( BC) A、电势φA> φB 场强EA>EB B、电势φA> φB 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
E B A

在电场中一条电场线上有A、B两点,如图所示, 若将电荷q1=-2.0×10-7C从A点移到B点,电 场力做了-4.0×10-4J的功。 (1)以B点为零电势点,φA等于多少? (2)电场线的方向如何? (3)如将电荷q2=+1.0×10-7C从A点移到B点, φA等于多少?电场力做了多少功?

A

B

四、等势面
地理上,等高线表示地势的高低。在电场中常用 等势面来表示电势的高低。 电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面 等势面的特点: (1)在同一等势面上的任意两点间移动电荷, 电场力不做功 (2)电场线跟等势面垂直,且由电势较高的等 势面指向电势较低的等势面 (3)等差等势面密处场强大、电场线密,等差 等势面疏处场强小、电场线疏 (4)不同等势面在空间不相交、不相切。

几种常见的等势面
E + -

以点电荷为球心的一簇球面

垂直于电场线的 一簇平面

两簇对称曲面

如图,虚线a、b、c势某静电场中的三个等势面,它们的电 势a最大,c最少,一带正电的粒子射入电场中,其运动轨迹 如图实线KLMN所示,由图可知( AC ) A. 粒子从K到L的过程中, 电场力做负功 B. 粒子从L到M的过程中, 电场力做负功 C. 粒子从K到L的过程中, 电势能增加 D. 粒子从L到N的过程中, 动能减少

c

ba L K

M

N

如图所示,三个等差等势面上有a、b、c、d四点,若 将一个正电荷由c经a移动到d电场力做正功W1,若由c 经b移动到d电场力做正功W2,则( )

A.W1 ? W2,?1 ? ? 2 B.W1 ? W2,?1 ? ? 2 C.W1 ? W2,?1 ? ? 2 D.W1 ? W2,?1 ? ? 2

D

c

a
b
d

?1

?2 ? 3

如图所示,A、B、C为匀强电场中的三点,已 知这三点的电势分别为φ A=10V, φ B=2V, φ C=-6V,试在图上画出过B点的等势线和场强 的方向(可用三角板画)

B
A

C

1、电势

? ? Ep q

2、电势能是标量,具有相对性,有正负。
3、沿电场线 (场强)方向电势越来越低 4、等势面:电场中电势相同的各点构成的面
5、等势面的特点: 电场线跟等势面垂直,且由电势较高的等势面 指向电势较低的等势面 等差等势面密处场强大、电场线密,等差等势 面疏处场强小、电场线疏

Αα:阿尔法 Alpha Ββ:贝塔 Beta Γγ:伽玛 Gamma Γδ:德尔塔 Delte Δε:艾普西龙 Epsilon δ :捷塔 Zeta Εε:依塔 Eta Θζ:西塔 Theta Ιη:艾欧塔 Iota Κθ:喀帕 Kappa ∧ι:拉姆达 Lambda Μκ:缪 Mu

Νλ:拗 Nu Ξμ:克西 Xi Ον:欧麦克轮 Omicron ∏π:派 Pi Ρξ:柔 Rho ∑ζ:西格玛 Sigma Τη:套 Tau Υυ:宇普西龙 Upsilon Φθ:fai Phi Φχ:器 Chi Χψ:普赛 Psi Ψω:欧米伽 Omega


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