高二年级物理学案 1.4电势能和电势
知识点1、静电力做功的特点电势能
自主预习
[先填空]
1．静电力做功的特点
(1)特点：在静电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的 和 有关，与电荷经过的路径 ．
(2)在匀强电场中电场力做功W ＝ ，其中θ为电场力与位移间夹角． 2．电势能
(1)概念：电荷在 中具有的势能．用E p 表示． (2)静电力做功与电势能变化的关系：
静电力做的功等于电势能的 ，W AB ＝
⎩⎪⎨⎪⎧
电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加.
(3)电势能的大小：电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移到 时所做的功． (4)零势能点：电场中规定的电势能 的位置，通常把离场源电荷
或的电势能规定为零． [再判断]
1．只要电荷在电场中移动，电场力一定做功．( )
2．静电力做功虽然与电荷经过的路径无关，但与电荷移动的速度有关．( ) 3．电势能是相对的，规定不同的零势能点，电荷在电场中某点的电势能不同．( ) 4．无论正、负电荷，只要电场力做正功，电荷的电势能一定减少．( ) [后思考]
在电场中确定的两点间移动电荷量大小相等的正、负电荷时，电场力做功与电势能变化有何差异？
合作探究
如图所示，甲图中质量为m 的小球沿三种不同的路径下落高度h ；乙图中带电为＋q 的小球在匀强电场E 中沿三种不同的路径由A 点移至B 点．
探讨1：甲图中小球沿三种不同的路径下落高度h ，重力做功是否相同？重力势能变化了多少？
巩固练习 1．如图1-4-2所示是以＋Q 为圆心的一组同心圆(虚线)，电场中有A 、B 、C 、D 四点．现将一带正电荷q 的点电荷由A 点沿不同的路径移动到D 点．电场力沿路径①做功为W 1，沿路径②做功为W 2，沿路径③做功为W 3，则( )
A ．W 2<W 3<W 1
B ．W 1＝W 2＝W 3
C ．W 2>W 3>W 1
D ．因不知道＋q 的具体数值，故无法做出判断
2．(多选)如图1-4-3所示，A 、B 是同一条电场线上的两点，下列说法正确的是( ) A ．正电荷在A 点具有的电势能大于在B 点具有的电势能 B ．正电荷在B 点具有的电势能大于在A 点具有的电势能 C ．负电荷在A 点具有的电势能大于在B 点具有的电势能 D ．负电荷在B 点具有的电势能大于在A 点具有的电势
知识点2、电 势
自主预习
[先填空]
1．定义：电荷在电场中某一点的 与它的 的比值． 2．定义式：φ＝ .
3．单位：国际单位制中，电势的单位是 ，符号是V ，1 V
＝
1 J/C. 4．特点
(1)相对性：电场中各点电势的高低，与所选取的零电势的位置有关，一般情况下取 或地球为零电势位置．
(2)标矢性：电势是标量，只有大小，没有方向，但有 ． 5．与电场线关系：沿电场线方向电势 ． [再判断]
1．电势有正、负，是矢量．( )
2．在匀强电场中沿电场线方向，电势降低最快．( ) 3．电荷具有电势能大的点，电势一定高．( )
4．正的点电荷形成的电场，离电荷近处电势较低．( )
[后思考]
根据φ＝E p
q
，电势能等于零的位置，电势一定为零，该处场强一定是零吗？
合作探究 如图是几个带电体周围的电场线分布图
探讨1：顺着电场线的方向由A 点到B 点，电势如何变化？
探讨2：电场强度大的地方电势一定高吗？
巩固练习
3．关于静电场，下列说法正确的是( ) A ．电势等于零的物体一定不带电 B ．电场强度为零的点，电势一定为零 C ．同一电场线上的各点，电势一定相等
D ．负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加
4．(多选)如图甲所示，在一条电场线上有A 、B 两点，若从A 点由静止释放一电子，假设电子仅受电场力作用，电子从A 点运动到B 点的速度——时间图象如图乙所示，则(
)
A ．电子在A 、
B 两点受的电场力F A <F B B ．A 、B 两点的电场强度E A >E B
C ．A 、B 两点的电势φA <φB
D ．电子在A 、B 两点具有的电势能
E p A <E p B
知识点3、等势面
自主预习
[先填空]
1．定义：电场中电势 的各点构成的面叫作等势面．
2．等势面与电场线的关系： (1)电场线跟等势面 ．
(2)电场线由 的等势面指向 的等势面． [再判断]
1．两等势面可以相交．( ) 2．匀强电场中等势面为平面．( )
3．等势面上，不仅各点电势相同，电场强度也一定相同．( ) [后思考]
在电场中实际存在等势面吗？
合作探究
如图所示，a ，b ，c 为三个等势面，电势大小如图所标示的数值，A 、B
所在
直线与三个等势面均垂直．
探讨1：电场中A 、B 两点电场强度沿什么方向？
探讨2：电场中A 、B 两点电场强度E A 和E B 哪个大些？
探讨3：等势面的疏密程度与电场强弱有怎样的关系？
巩固练习
5.一金属容器置于绝缘板上，带电小球用绝缘细线悬挂于容器中，容器内的
电场线分布如图1-4-8所示，容器内表面为等势面，A 、B 为容器内表面上的两点，下列说法正确的是( )
A ．A 点的电场强度比
B 点的大 B ．小球表面的电势比容器内表面的低
C ．B 点的电场强度方向与该处内表面垂直
D ．将检验电荷从A 点沿不同路径移到B 点，电场力所做的功不同
6．如图所示，直线a 、b 和c 、d 是处于匀强电场中的两组平行线，M 、N 、P 、Q 是它们的交点，
四点处的电势分别为φM 、φN 、φP 、φQ .一电子由M 点分别运动到N 点和P 点的过程中，电场力所做的负功相等，则(
)
A ．直线a 位于某一等势面内，φM >φQ
B ．直线c 位于某一等势面内，φM >φN
C ．若电子由M 点运动到Q 点，电场力做正功
D ．若电子由P 点运动到Q 点，电场力做负功。