高中物理 1.4电势和电势差学案 粤教版选修3-1

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1、第四节　电势和电势差1．理解电场能的性质，理解静电力做功的特点，建立电势能的概念．2．了解电势能变化与电场力做功的关系．3．了解电势的概念，体验用比值定义物理量的方法．4．理解电势差的概念及其定义式，并能进行有关的计算．5．了解电势差、电势、电势能之间的区别和联系．6．了解等势面的概念，知道在等势面上移动电荷电场力不做功．1．电场力做功的特点．电场力做功跟电荷移动的路径无关，只由电荷的始末位置决定．可见电场力做功与重力做功相似．2．电场力做功与电势能的关系．电场力做的功等于电势能的改变，用公式表示WAB＝EPA－EPB.3．电势差．(1)定义：电荷在电场中A、B两点间移动

2、时电场力对电荷做的功与电荷所带电荷量的比值．(2)公式：UAB＝．(3)单位：国际单位制中，电势差的单位是伏特，简称伏，符号是V.(4)电势差可以是正值，也可以是负值，电势差也叫做这两点间的电压．4．电势．P点的电势为零，则电场中任意一点A的电势，数值上等于把单位正电荷从A点移到P点时电场力所做的功．如果用φA表示A点电势，则有φA＝．5．单位及矢标性．电势的单位和电势差的单位一样，也是伏特．电势只有大小，没有方向，是标量．6．电势与电势差．电场中任意两点A、B间的电势差可表示为UAB＝φA－φB，若UAB为正值，表示A点的电势比B点的电势高，若UAB为负值，表示A点的电

3、势比B点的电势低．7．等势面．电场中电势相等的点构成的曲面．8．等势面与电场强弱的关系．等势面密的地方电场较强，等势面疏的地方电场较弱．1．电势高低的四种判断方法.判断角度判断方法依据电场线方向沿电场线方向，电势降低依据电场力做功根据UAB＝，将WAB、q的正负号代入，由UAB的正负判断φA、φB的高低依据场源电荷的正负取无穷远处电势为零，正电荷周围电势为正值，负电荷周围电势为负值；靠近正电荷处电势高，靠近负电荷处电势低依据电势能的高低正电荷在电势较高处电势能大，负电荷在电势较低处电势能大2.电势能高低的四种判断方法.判断角度判断方法做功判断法电场力做正功，电势能减小；电

4、场力做负功，电势能增加电荷电势法正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势低的地方电势能大公式法由Ep＝qφp将q、φp的大小、正负号一起代入公式，Ep的正值越大，电势能越大，Ep的负值越小，电势能越大能量守恒法在电场中，若只有电场力做功时，电荷的动能和电势能相互转化，动能增加，电势能减小，反之电势能增加　例如图，长为L、倾角为θ的光滑绝缘斜面处于电场中，一带电量为＋q、质量为m的小球以初速度v0从斜面底端A点开始沿斜面上滑，当到达斜面顶端B点时，速度仍为v0，则(　　)A．A点电势一定小于B点电势B．小球在B点的电势能一定大于在A点的电势能C．A、B两点间的电压一定等于

5、D．若该电场是斜面中点正上方某点的点电荷Q产生的，则Q一定是正电荷解析：A、B：小球在运动的过程中，受重力、支持力和电场力，重力做负功，支持力不做功，电场力就做正功．故A点的电势高，小球在A点的电势能大．故A错误，B错误；C：A到B速度未变，说明重力做功等于电场力做功．电压UAB＝＝，故C正确；D：若该电场是斜面中点正上方某点的点电荷Q产生的，离电荷远的A点电势高，所以Q一定是负电荷．故D错误．答案：C一、单项选择题1．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)A．EA>EB>EC；φA>φB>φCB．EA>EB>EC；φA<

6、φB<φCC．EAφB>φC解析：由电场线的疏密程度可知EA>EB>EC，可画出过A、B、C三点的等势面，沿电场线方向电势降低，则φA<φB<φC，所以B正确．2．带电粒子M只在电场力作用下由P点运动到Q点，在此过程中克服电场力做了2.6×10－6J的功．那么(D)A．M在P点的电势能一定大于它在Q点的电势能B．P点的场强一定小于Q点的场强C．P点的电势一定高于Q点的电势D．M在P点的动能一定大于它在Q点的动能解析：带电粒子M只在电场力作用下从P点运动到Q点，克服电场力做功，其电势能增加，动能减小，故A错误，D正确

7、．场强的大小与电场力做功正、负无关，故选项B错；在选项C中，由于带电粒子的电性未知，故无法确定P点与Q点电势的高低，C错．3．一个带正电的质点，电量q＝2.0×10－9C，在静电场中由a点移到b点，在这过程中，除电场力外，其他力做的功为6.0×10－5J，质点的动能增加了8.0×10－5J，则a、b两点间的电势差Ua－Ub为(B)A．3×104VB．1×104VC．4×104VD．7×104V解析：由动能定理，外力对物体做功的代数和等于物体动能的增量，得电场力对物体做的功W＝8.0×10－5J－6.0×10－5J＝2.0×10