电势能 电势 电势差(Ⅱ)

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1、电势能　电势　电势差（Ⅱ）教学目标：1、掌握电场强度与电势的关系2、掌握等势面的特点3、理解电势差的概念及其定义式，会根据电荷在电场中移动时电场力所做的功计算电势差，会根据电势差计算电荷q在电场中移动时电场力所做的功。4、理解匀强电场中电势差与电场强度的关系，并且能够推导出这个关系式，会用这个关系式计算。5、了解静电屏蔽教学重点：匀强电场中电势差与电场强度的关系，并且能够推导出这个关系式，会用这个关系式计算。教学难点：带电粒子在电场中的运动教学过程：一、知识点回顾1、电场强度数值与电势数值有无直接关系？（举例：静电平衡下的导体是个等势体，但内部场强为0）(1)场强是反映电场力的性质，电势是反

2、映电场能的性质，它们都是由比值定义的物理量，因而它们都是由电场本身确定的，与该点放不放电荷无关．(2)电场强度是矢量，电场确定后，各点的场强大小和方向都惟一地确定了．(即各点场强大小有确定的值)，电势是标量，是相对量．电场确定后，各点电势的数值还可随零电势点的不同而改变．2、静电屏蔽（1）处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零（2）导体是一个等势体，表面是一个等势面（3）导体表面任意一点的场强与导体表面垂直（4）带电导体的净电荷只分布在外表面（5）利用静电平衡的空壳导体（金属网罩）能把外电场遮住使内部不受外电场的影响叫做静电屏蔽。3、、匀强电场中电势差与场强的关系。⑴在匀强电场中，沿着电场线

3、的方向的两点的电势差U等于场强E和这两点间距离d的乘积。即，式中的d是这两点沿场强方向的距离。（2）对匀强电场中任意两点的电势差，均可用进行计算。此时式中的d应是这两点沿场强方向的距离的投影。(3)在匀强电场中，相互平行的直线（或同一直线）上，距离相等的两点间电势差相等。二、典型应用（一）、电势差、电势的计算例1.有一带电量q=的点电荷，从电场中的A点移动到B点时，克服电场力做功，从B点移到C点电场力做功。问：（1）AB、BC、CA间的电势差各为多少？（2）A、C两点哪一点的电势高？（3）如以B点的电势为零，则A、C两点的电势各为多少？解析：解法（一）先求绝对值再判断正负，其中，Q、W、q都

4、为绝对值（1）A、B两点的电势差因负电荷从A移到B克服电场力做功，必是从高电势到低电势，即>，=200V。B、C两点的电势差因负电荷从B移到C电场力做正功，必是从低电势到高电势，<，=－300V。C、A两点的电势（2）因所以>，即C点的电势高。解法（二）直接代入数值法以下解法相同（3）若=0，=。由得方法总结：（1）由公式计算电势差有两种处理方法：①绝对值带入法；②“+、－”号带入法。（2）判断电势高低的方法有两种：①沿电场线的方向电势降低；②由的正负判断。（3）规定了电势零点，计算电势实质是计算该点与零电势点的电势差。（4）计算电势差要注意下标的排列顺序。（二）、电场力做功的计算例2.如图

5、所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以正电荷Q为圆心的某圆交于B、C两点，质量为m，带电荷量为－q的有孔小球从杆上A点无初速下滑，已知q<

6、始末位置在电场方向的位移。（2）由公式来计算，此公式适用于任何电场。（3）由电场力做功与电势能的改变来计算。（4）由动能定理来计算。变式：.（2003年全国理综）图中虚线为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0。一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV。当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为－8eV时，它的动能应为（）A、8eVB、13eVC、20eVD、34eV命题意图：本题考查了等势面、电势差、电场力做功、电势能、能量守恒等知识，考查考生的判断推理综合分析的能力。解析：设相邻两个等势面之间的电势差大小

7、为U，正电荷从a运动到b，动能减少，电场力做负功，可知a点的电势高于b点，则。设正电荷的电荷量为q，则正电荷在a点、b点的电势能，设动能分别为、，根据能量守恒定律。代入数据得。设点电荷运动到c点时，其动能、电势能分别为、由能量守恒定律。代入数据。答案：C变式：在水平方向的匀强电场中，一条不可伸长的不导电细线的一端连着一个质量为ｍ的带电小球，另一端固定于Ｏ点，把小球拉起直至细线与场强平行，然后无初速释放。已知小