電勢能電勢電勢差教案

1、第三講：電勢能 電勢 電勢差適用學科物理適用年級高二適用區(qū)域全國新課標人教版本講時長120分鐘知識點1.電勢與電勢能2電勢差3.勻強電場電勢差與電場強度的關(guān)系式教學目標一、知識與技能1.理解靜電力做功的特點、電勢能的概念2.理解電勢、等勢面，知道電勢是描述電場能的性質(zhì)的物理量3.明確電勢能、電勢、靜電力做的功的關(guān)系。4.深入理解電場線與等勢面，及它們間的關(guān)系理解電勢差的概念5.能夠理解并應(yīng)用勻強電場中電勢差與電場強度的定性、定量關(guān)系二、過程與方法通過類比法教學，使學生理解電勢差的概念；應(yīng)用所學知識推導靜電力做功與電勢差的關(guān)系式三、情感、態(tài)度與價值觀1.培養(yǎng)對比學習的學習方法，使學生能從類似的事

2、物中找出共性，培養(yǎng)邏輯思維能力 2.激發(fā)學生對知識運用的渴望教學重點1.理解電勢、電勢能的概念2.掌握常見的幾種等勢面分布規(guī)律3.掌握電勢差與電場強度的關(guān)系教學難點1.理清電勢、電勢能及電場力做功的關(guān)系2.等量異種電荷與等量同種電荷的等勢面分布情況3.通過推導理解、體會電場力做功、電勢能、電勢和電勢差的概念及其間的關(guān)系教學過程一、復習/預習： 我們上節(jié)課學習了關(guān)于電場的一些基本概念和關(guān)于電場中靜電力的大小、方向的判斷。那我們來回顧一下上節(jié)的知識以及以前學習的知識：l 電場線上每一點的切線方向都跟該點的場強方向一致。l 帶正電物體在電場中受力方向與場強方向相同。l 帶負電物體在電場中受

3、力方向與場強方向相反。l 功是能量轉(zhuǎn)化的量度。l 功的計算 ： 通過上一節(jié)課的學習，大家學習了關(guān)于靜電場的基本概念，其中有這么幾個物理量：電場強度，電場力，電場線。這些幫助大家理解了關(guān)于電場的力的特征，大家學會了判斷電場中的受力，現(xiàn)在我們看看這個圖，一個帶電粒子靜止放于如圖所示的電場中A點，那么它在A點受什么力，什么方向？做什么運動？運動中有什么能增加了？動能的增加是哪種能轉(zhuǎn)化的？為了解決這些問題，讓我們進入今天的電場能的世界吧!二、知識講解考點/易錯點1 電勢與電勢能讓試探電荷q在電場強度為E的勻強電場中沿幾條不同路徑從A點運動到B點，我們來計算這幾種情況下靜電力對電荷所做的功。WF|AB|

4、qE|AB| WF|AB|cosqE|AM| WW1+W2+W3+其中FqE 分析三種情況下的做功的數(shù)據(jù)結(jié)果，結(jié)合具體的問題情景，從中找到共同點和不同點，聯(lián)系前面所學的知識，歸納得出相關(guān)的物理知識。從中發(fā)現(xiàn)問題和知識結(jié)論。結(jié)論：靜電力做的功只與電荷的起始位置和終點位置有關(guān)，與電荷經(jīng)過的路徑無關(guān)。拓展：該特點對于非勻強電場中也是成立的。【電勢能】尋找類比點：力做功只與物體位置有關(guān)，而與運動路徑無關(guān)的事例在物理中有哪些呢？屬于什么能？AB（在我們以前學習的力中那種性質(zhì)的力具有這樣的特點呢？移動物體時重力做的功與路徑無關(guān)同一物體在地面附近的同一位置才具有確定的重力勢能。）思考：靜電力做功也與路徑無關(guān)

5、，是否隸屬勢能？我們可以給它一個物理名稱嗎？1電勢能：由于移動電荷時靜電力做功與移動的路徑無關(guān)，電荷在電場中也具有勢能，這種勢能我們叫做電勢能。電勢能用Ep表示。2討論：靜電力做功與電勢能變化的關(guān)系 靜電力做的功等于電勢能的變化。 功是能量變化的量度。WAB（EpBEpA）EpAEpB【思考討論】對不同的電荷從A運動到B的過程中，電勢能的變化情況：（1）正電荷從A運動到B做正功，即有WAB>0，則EpA>EpB，電勢能減少。結(jié)論：正電荷順著電場線的方向其電勢能逐漸減少。（2） 負電荷從A運動到B做正功，即有WAB<0，則EpA>EpB，電勢能增加。 結(jié)論：負電荷順著電場

6、線的方向其電勢能逐漸降低。對此分析得出：電勢能為系統(tǒng)所有，與重力勢能相類似。3求電荷在某點處具有的電勢能問題討論：在上面討論的問題中，請分析求出A點的電勢能為多少？學生思考后無法直接求出，不妨就此激勵學生，并提出類比方法。類比分析：如何求出A點的重力勢能呢？進而聯(lián)系到電勢能的求法。則 EpAWAB （以B為電勢能零點）電荷在某點的電勢能，等于靜電力把它從該點移動到零勢能位置撕所做的功。4 零勢能面的選擇 通常把電荷離場源電荷無限遠處的電勢能規(guī)定為零，或把電荷在大地表面上的電勢能規(guī)定為零。【電勢】我們通過靜電力的研究認識了電場強度，現(xiàn)在要通過電勢能的研究來認識另一個物理量電勢。它同樣是表征電場性

7、質(zhì)的重要物理量度。通過類比可見，若用左圖中的Ep/m，或右圖中的Ep/q，它們的值是相同的。電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量的比值，是由電場中這點的位置決定的，跟試探電荷本身無關(guān).1定義：電荷在電場中某一點的電勢能與他的電荷量的比值，叫做這一點的電勢。用表示。 表達式：Ep/q （與試探電荷無關(guān)）2電勢是標量，它只有大小沒有方向，但有正負。3單位：伏特（V） 1V1J/C物理意義：電荷量為1C的電荷在該點的電勢能是1J，則該點的電勢就是1V。如何來判斷電勢的高低呢？根據(jù)靜電力做功的正負，判斷電勢能的變化，進而判定電勢的高低。現(xiàn)通過具體情景來進行分析。4電場線指向電勢降低的方向。電勢順線降

8、低；順著電場線方向，電勢越來越低。與電勢能相似，我們知道Ep有零勢能面，因此電勢也具有相對性。做題時應(yīng)該先規(guī)定電場中某處的電勢為零，然后才能確定電場中其他各點的電勢。5 零電勢位置的規(guī)定：電場中某一點的電勢的數(shù)值與零電勢的選擇有關(guān)，即電勢的數(shù)值決定于零電勢的選擇。因此電勢有正負之分，是由于其零電勢的選擇決定。 通常把電荷在離場源電荷無限遠處的電勢能規(guī)定為零。通常以大地或無窮遠默認為零?！镜葎菝妗吭诘乩碚n上常用等高線來表示地勢的高低。今天我們學習了電勢的知識后，那我們可以用什么來表示電勢的高低呢？在電場中常用等勢面來表示電勢的高低。1等勢面：電場中電勢相同的各點構(gòu)成的面。通過前面學習的關(guān)于電勢的

9、計算，尋找等勢面：找正點電荷和帶電平行金屬板中的等勢面。2 等勢面與電場線的關(guān)系 在同一等勢面上各點電勢相等，所以在同一等勢面上移動電荷，靜電力不做功。WABEpAEPbqAqB0討論：什么情況下會出現(xiàn)力做功為零的情況？引導分析得出：Fv電場線跟等勢面一定垂直，即跟電場強度的方向垂直。 而沿著電場線的方向，電勢越來越低。 歸納總結(jié)可得出：電場線跟等勢面垂直，并且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面。 （3）若兩個相鄰的等勢面間的電勢之差是相等的則：等勢面越密，電場強度越大。 （4）等勢面不相交、不相切?？键c/易錯點 2 電勢差 通過實際情況中的高度、高度差的關(guān)系理解電勢、電勢差的關(guān)系。電場中兩點

10、之間的電勢差值叫電勢差，也叫電壓用U表示。設(shè)電場中A點電勢為，B點電勢為，則它們之間的電勢差可以表示為UAB =-也可表示為 UBA =-由此可知 UAB-UBA(電勢差是標量，可正可負。)靜電力做功與電勢差的關(guān)系通過學習的知識結(jié)合功是能量變化的衡量。計算一般情況下的功的表達式。ABE電荷Q在電場中從A移動到B時，靜電力做的功WAB等于電荷在A、B兩點的電勢能之差。所以有 或 ，即電場中A、B兩點間的電勢差等于電場力做的功與試探電荷q的比值?？键c/易錯點 3 電勢差與電場強度的關(guān)系問題一：若沿場強方向移動電荷如圖：表示某一勻強電場的等勢面和電場線。沿場強方向把正電荷q由A點移動到B點 ，設(shè)A、

11、B兩點間的距離為d，電勢差為U，場強為E。則電場力所做的功： ABE從力的角度： = Fd = qEd 從能的角度： = qU 由 兩式得: U = Ed 結(jié)論：在勻強電場中，沿場強方向的兩點間的電勢差等于場強與這兩點的距離的乘積問題二：若不是沿場強方向移動電荷？如圖，在勻強電場E中，有相距為L的A、B兩點，兩點連線與場強方向成角。則A、B兩點間的電勢差為U = EL，對不對？ ABELB解析 A、B兩點連線L不沿場強方向，不能直接用U = EL計算A、B兩點間的電勢差。從力的角度： AB = FLcos = qELcos從能的角度： AB = qUAB由上兩式得： UAB = ELcos (

12、Lcos為沿場強方向上的距離)說明 根據(jù)電場線跟等勢面垂直這一性質(zhì)，可過B點作一等勢面，在等勢面上找一點B，使A、B的連線沿場強方向。所以 B、B的電勢相等 UAB=U AB= Ed UAB = ELcos= E d或 E = UABd2、表達式：U = Ed 或：E = U/d（d為沿場強方向上的距離）它的物理意義是在勻強電場中，場強在數(shù)值上等于沿場強方向每單位距離上的電勢差3、注意：（1）上式的適用條件：勻強電場；（2）d為勻強電場中兩點沿電場線方向的距離（等勢面間的距離）。（3）由U=Ed，得E=U/d，可得場強的另一個單位：V/m。1伏/米1牛/庫 ，所以場強的兩個單位伏/米，牛/庫是

13、相等的。三、例題精析考點1： 電勢能、電勢【基礎(chǔ)鞏固】【例題1】【題干】關(guān)于電勢的高低，下列說法正確的是()A沿電場線方向電勢逐漸降低B電勢降低的方向一定是電場線的方向C正電荷在只受電場力作用下，一定向電勢低的地方運動D負電荷在只受電場力的作用下，由靜止釋放，一定向電勢高的地方運動【答案】AD【解析】電場線方向一定是電勢降落的方向，反之不一定成立故A對，B錯，若正電荷初速度與電場線向方，則先向電勢高的方向做減速運動，再向電勢低的地方運動，故C錯，D對?！局械葟娀俊纠}2】【題干】將帶電荷量為1×108 C的電荷，從無限遠處移到電場中的A點，要克服靜電力做功1×106 J，

14、(取無限遠處電勢為零)問：(1)電荷的電勢能是增加還是減少？電荷在A點具有多少電勢能？(2)A點的電勢是多少？【答案】(1)增加1×106 J(2)100 V【解析】(1)因靜電力做負功，則電荷的電勢能增加。因無限遠處電勢能為零，所以電荷A點具有的電勢能為1×106 J。(2) A點電勢為A V100 V?！九鄡?yōu)拔高】【例題3】【題干】如圖所示為空間中某電場的電場線，M、N為電場中的兩點下列選項正確的是（）A該電場可能由空間某孤立的負點電荷形成BM點的場強和電勢大于N點的場強和電勢C在M點靜止釋放一正點電荷，該電荷一定沿電場線運動D將一負試驗電荷從M點移至N點，其電勢能一定

15、增大【答案】D【解析】A、孤立的負電荷的電場線是向負電荷匯聚的射線故A錯誤 B、電場線越密，場強越大，則知M點的場強小于N點的場強順著電場線方向，電勢降低M點的電勢大于N點的電勢故B錯誤 C、正點電荷在M點所受的電場力方向沿切線方向，在M點靜止釋放一正點電荷，電場力將使點電荷偏離原電場線，點電荷不可能沿電場線運動故C錯誤 D、根據(jù)負電荷在電勢高處電勢能反而小可知，負試驗電荷從M點移至N點，其電勢能一定增大故D正確考點2 電勢差【基礎(chǔ)鞏固】【例題4】【題干】關(guān)于靜電場的下列說法，哪是正確的（）A帶電粒子只受電場力作用下的運動，電勢能可能增加B勻強電場中，兩點間電勢差僅與兩點間距離有關(guān)C電勢降低的

16、方向就是場強方向D等勢面上各點電場強度可能相同【答案】AD【解析】A：帶電粒子在電場中移動時，電勢能是否變化，與電場力做正功或做負功有關(guān)，故A正確；B：公式U=Ed中，d是兩點沿電場線方向的距離沒有說明沿電場線方向是不全面的故B錯誤；C：沿場強的方向電勢一定是降低的，但電勢降低的方向不一定是場強的方向故C錯誤；D：場強不為零的點，電勢可以為零場強為零的點，電勢可以為零故D正確【中等強化】【例題5】【題干】在電場強度為600N/C的勻強電場中，A、B兩點相距5cm，若A、B兩點連線是沿著電場方向時，則A、B兩點的電勢差是V若A、B兩點連線與電場方向成60°時，則A、B兩點的電勢差是V；

17、若A、B兩點連線與電場方向垂直時，則A、B兩點的電勢差是V【答案】30，15，0【解析】根據(jù)勻強電場的電勢差與電場強度的關(guān)系：U=Ed，若A、B兩點連線是沿著電場方向時，d=LAB=0.05m，所以U=600×0.05=30V若A、B兩點連線與電場方向成60°時，d=LABcos60°=0.05×cos60°=0.025m，所以U=600×0.05×cos60°=15V若A、B兩點連線與電場方向垂直時，AB兩點是等電勢點，故AB間的電勢差為零【培優(yōu)拔高】【例題6】如圖所示，實線為電場線，虛線為等勢面且AB=BC，電

18、場中A、B、C三點的場強分別為EA、EB、EC，AB、BC間的電勢差分別為UAB、UBC，則EA、EB、EC大小關(guān)系為_；UAB、UBC大小關(guān)系為_（按從大到小的順序排列）【答案】ECEBEA、UABUBC【解析】考查靜電場中的電場線、等勢面的分布知識和規(guī)律A、B、C三點處在一根電場線上，沿著電場線的方向電勢降落，故ABC；由電場線的密集程度可看出電場強度大小關(guān)系為ECEBEA；電場線密集的地方電勢降落較快，故UBCUAB考點3 電場強度與電勢差的關(guān)系【基礎(chǔ)鞏固】【例題7】【題干】關(guān)于靜電場，下列結(jié)論普遍成立的是（）A電場中任意兩點之間的電勢差只與這兩點的場強有關(guān)B電場強度大的地方電勢高，電場

19、強度小的地方電勢低C將正點電荷從場強為零的一點移動到場強為零的另一點，電場力做功為零D在正電荷或負電荷產(chǎn)生的靜電場中，場強方向都指向電勢降低最快的方向【答案】D【解析】A、電勢差的大小決定于電場線方向上兩點間距和電場強度，所以A錯誤；B、在正電荷的電場中，離正電荷近，電場強度大，電勢高，離正電荷遠，電場強度小，電勢低；而在負電荷的電場中，離負電荷近，電場強度大，電勢低，離負電荷遠，電場強度小，電勢高，所以B錯誤；C、場強為零，電勢不一定為零，電場中肯定存在場強都為零、電勢又不相等的兩個點，在這樣的兩個點之間移動電荷，電場力將做功，所以C錯誤；D、沿電場方向電勢降低，而且速度最快，所以D正確；【

20、中等強化】【例題8】【題干】在光滑的絕緣水平面上，有一個正方形abcd，頂點a、c分別固定一個正點電荷，電荷量相等，如圖所示。若將一個帶負電的粒子置于b點，自由釋放，粒子將沿著對角線bd往復運動。粒子從b點運動到d點的過程中（ ）A先做勻加速運動，后做勻減速運動B先從高電勢到低電勢，后從低電勢到高電勢C電勢能與機械能之和先增大，后減小D電勢能先減小，后增大【答案】D【解析】求解帶電粒子在電場中的運動問題，還是要從受力分析入手，分析運動的性質(zhì)，判斷電場力做功，進而判斷電勢能的變化情況，電場力做正功電勢能減小，反之電勢能增加。帶電粒子從b向d運動的過程中，由于異種電荷相互吸引，則電場力的方向總指向

21、bd和ac的交點，粒子先加速后減速，但在兩電荷的連線上電場強度為零，因此帶電粒子加速運動的加速度在變化而非勻變速，A錯；粒子先從低電勢點向高電勢點運動，再從高電勢點向低電勢點運動，B錯誤；由于電場力先做正功后做負功，故電勢能先減小后增大，D正確；在粒子運動的過程中只有電場力做功，只是電勢能和動能之間的相互轉(zhuǎn)化，但電勢能和動能的總量保持不變，C錯誤?！九鄡?yōu)拔高】【例題9】【題干】如圖所示，P、Q兩金屬板間的電勢差為50V，板間存在勻強電場，方向水平向左，板間的距離d=10cm，其中Q板接地，兩板間的A點距P板4cm。求：（1）P板及A點的電勢。（2）保持兩板間的電勢差不變，而將Q板向左平移5cm

22、，則A點的電勢將變?yōu)槎嗌?？【答案】B【解析】（1）間電勢差所以A點、P板電勢分別為， （2）當Q板向左平移5cm時，兩板間距Q板與A點間距變?yōu)殡妶鰪姸萉、A間電勢差所以A點電勢。四、課堂運用【基礎(chǔ)鞏固】1如右圖，平行直線表示電場線，但未標方向，帶電粒子在電場中只受電場力作用，由A點移到B點，甲電荷的路徑為1，乙電荷的路徑為2，則 （1）甲，乙電荷是種電荷； （2）電場力對做正功，電場力對做負功； （3）甲電荷電勢能將 ，乙電荷電勢能將 ?！敬鸢浮浚?）異種 （2）乙 甲 （3）增加 減少【解析】由曲線運動規(guī)律知甲、乙受力相反，因此兩者所帶電荷電性相異。由于甲電荷所受電場力與速度方向成銳角，故電

23、場力對甲做正功。乙電荷所受電場力與速度方向成頓角，電場力對乙做負功。電場力做正功電勢能增加，做負功電勢能減小。2右圖中兩曲線為兩帶電粒子A、B在一正點電荷電場中的運動軌跡，則（1）A帶電，B帶電。（2）A電荷運動過程中電勢能，動能；B電荷運動過程中電勢能，動能?！敬鸢浮浚?）正電 負電 （2）先增后減 先減后增 先減后增 先增后減【解析】由曲線運動規(guī)律知A粒子受到斥力作用，電場力先做負功然后做正功，故A粒子帶正電，電勢能先增后減，動能先減后增；B粒子受到引力作用，電場力先做正功然后做負功，因此B粒子帶負電，電勢能先減后增，動能先增后減。3一帶電油滴在勻強電場E中的運動軌跡如圖所示，電場方向豎直

24、向下。若不計空氣阻力，則此帶電油滴從a運動到b的過程中，能量變化情況為（ ）abEA動能減小 B電勢能增加 C動能和電勢能總和減少 D重力勢能和電勢能之和增加【答案】C【解析】由曲線運動條件可知，帶油滴所受電場力方向與場強方向相反，因此帶負電。從a到b，電場力做正功，動能增加，電勢能減少，重力勢能增加，但三者之和不變。4.在電場中把一個電荷量q= -6×10C的點電荷從A點移到B點，克服電場力做功3×10J，問A、B兩點間的電勢差是多少？ 如將電荷q從電場中拿走，A、B兩點間的電勢差又是多少?【答案】5V 5V【解析】電荷從A點移到B點時，克服電場力做功，表示電場力做負功，

25、即WAB= -3×10J 所以A、B間的電勢差為因電場中任意兩點間的電勢差與試探電荷無關(guān)，由電場本身決定，故拿走試探電荷，電勢差不變，A、B兩點間的電勢差仍然為5V【中等強化】5如圖，空間存在豎直向下、強度為E的勻強電場，質(zhì)量為m、帶電量大小為q的小球以a=0.6g下落h高度，問：（1）小球帶何種電荷？（2）小球的動能變化Ek為多少？（3）小球的重力勢能變化Ep為多少？（4）小球的電勢能變化Ep為多少？（5）小球的機械能變化E為多少？【答案】（1）負電荷 （2）0.6mgh （3）mgh （4）0.6mgh （5）-0.6mgh【解析】由于小球以a=0.6g的加速度下落，故其必然受到

26、豎直向上的電場力作用，可知其帶負電。由等效思想可知，小球在重力場與電場復合場中的等效重力加速度為0.6g，故其動能變化量為0.6mgh。根據(jù)重力勢能、電勢能、機械能概念可知各自變化量值為Ep= mgh，Epe=0.6mgh，E=-0.6mgh。6一粒子從A點射入電場，從B點射出，電場的等勢面和粒子的運動軌跡如圖所示，圖中左側(cè)前三個等勢面彼此平行，不計粒子的重力。下列說法正確的有（ ）A粒子帶負電荷B粒子的加速度先不變，后變小C粒子的速度不斷增大D粒子的電勢能先減小，后增大【答案】AB【解析】根據(jù)電場線與等勢面垂直并指向電勢低的等勢面，可大致畫出電場線的形狀，粒子在電場力的作用下軌跡向下彎曲，根

27、據(jù)曲線運動的特點，可以說明電場力指向軌跡內(nèi)側(cè)，與場強方向相反，所以粒子帶負電荷，A正確；等勢面先是平行等距，后變得稀疏，則電場強度是勻強電場，后場強變小，即電場力先不變，后變小，B正確；根據(jù)電場力做功W= qU，電場力做負功，所以粒子速度減小，C錯誤；電場力始終做負功，由功能關(guān)系可知，粒子的電勢能始終增加，所以D錯誤。7如圖所示，a、b、c是一條電場線上的三個點，電場線的方向由a到c，a、b間的距離等于b、c間的距離，用、和Ea、Eb、Ec分別表示a、b、c三點的電勢和電場強度，可以判定( ) A>>BEa> Eb>EcC-=-DEa = Eb>Ec【答案】A【解

28、析】題中給出了一條電場線，不論是何種情況的電場，沿著電場線方向電勢是降低的，即>>，故A正確電場線是直線的電場，通常有下圖所示的幾種情況，不能確定是哪一種，因此B、C、D均不正確其中在前三個圖中可由U=Ed定性分析【培優(yōu)拔高】8如圖所示，一個質(zhì)量為m、帶有電荷-q的小物體，可以在水平軌道Ox上運動，O端有一與軌道垂直的固定墻，軌道處于勻強電場中，場強大小為E，方向沿Ox軸正方向，小物體以速度v0從x0點沿Ox軌道運動，運動時受到大小不變的摩擦力Ff作用，且Ff<qE。設(shè)小物體與墻碰撞時不損失機械能，且電荷量保持不變，求它在停止運動前所通過的總路程?！敬鸢浮俊窘馕觥坑捎贔f&l

29、t;qE，所以物塊會一直運動下去，直至其停在墻跟前。對于運動全過程，摩擦力一直做負功，電場力時而做正功時而做負功，但對于全程做了正功。設(shè)物塊運動的總路程為s，則由動能定理得解得 9如圖所示，a、b為豎直向上的電場線上的兩點，一帶電質(zhì)點在a點由靜止釋放，并沿電場線向上運動，到b點恰好速度為零，下列說法正確的是（ ）A帶電質(zhì)點在a、b兩點所受的電場力都是豎直向上的Ba點的電勢比b點的電勢高C帶電質(zhì)點在a點的電勢能比在b點的電勢能小Da點的電場強度比b點的電場強度大【答案】ABD【解析】電勢沿電場線方向降低，a點電勢高于b點，B選項正確；帶電質(zhì)點自a點由靜止釋放后，能沿電場線向上運動，可見帶電質(zhì)點在

30、a點受到的電場力一定向上，且大于其重力，故A選項正確；質(zhì)點到達b點時，速度為零，說明質(zhì)點到達b點前已經(jīng)進行了一段減速運動，其所受電場力要比重力小，由此可知a點的電場強度比b點的大，D正確；帶電質(zhì)點從a點運動到b點過程中，電場力做正功，電勢能減少，選項C錯誤。10圖中A、B、C三點都在勻強電場中，已知ACBC，ABC600，BC20 cm，把一個電荷量q =105C的正電荷從A移到B，電場力做功為零；從B移到C，電場力做功為-1.73×10-3J，則該勻強電場的場強大小和方向是( )A865 V/m，垂直AC向左B865 V/m，垂直AC向右C1000 V/m，垂直AB斜向上D1000

31、 V/m，垂直AB斜向下【答案】D【解析】把電荷q從A移到B，電場力不做功，說明A、B兩點在同一等勢面上，因該電場為勻強電場，等勢面應(yīng)為平面，故圖中直線AB即為等勢線，場強方向垂直于等勢面，可見，選項A、B不正確，B點電勢比C點低173 V，因電場線指向電勢降低的方向，所以場強方向必垂直于AB斜向下場強大小，因此選項D正確，C錯五、課程小結(jié)1.電場能的概念，電勢能電勢的概念、電勢差的概念，2.探究了電場力做功、電勢、電勢能、電勢差以及電場強度間的關(guān)系。3.在理解概念及其間關(guān)系的基礎(chǔ)上，著重要掌握電勢高低的判斷方法、勻強電場中電勢的確定等解題方法。六、課后作業(yè) 【基礎(chǔ)鞏固】1.在靜電場中，下列說

32、法正確的是（ ） A電場強度處處為零的區(qū)域內(nèi)，電勢也一定處處為零 B電場強度處處相同的區(qū)域內(nèi)，電勢也一定處處相同 C電場強度的方向總是跟等勢面垂直的 D沿著電場強度的方向，電勢總是不斷降低 【答案】CD【解析】電勢具有相對性零電勢的選擇是任意的，可以選擇電場強度為零的區(qū)域的電勢為零，也可以選擇電場強度不為零的區(qū)域電勢為零；在勻強電場中沿電場線方向取a、b兩點，但；電場線一定跟等勢面相垂直，而電場線的切線方向就是電場強度的方向；沿電場線的方向，電勢越來越低綜上分析，選項C、D正確2.如圖所示，虛線a、b、c代表電場中的三個等勢面，相鄰等勢面間的電勢差相等，即，實線為一帶正電的質(zhì)點僅在電場力作用下

33、通過該區(qū)域時的運動軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點據(jù)此知( ) A帶電質(zhì)點通過P點時的加速度較Q點大 B三個等勢面中，c的電勢最高 C帶電質(zhì)點通過P點時的電勢能較Q點大D帶電質(zhì)點通過P點時的動能較Q點大【答案】ABC【解析】由圖可知P處等勢面較密，故P處場強較大，加速度較大，A選項正確；不論粒子是從P到Q，還是Q到P，根據(jù)物體做曲線運動的條件及電場線總是與等勢面垂直可知c的電勢最高，B選項正確；正電荷在電勢高的地方電勢能較大，再結(jié)合能的轉(zhuǎn)化與守恒律知帶電粒子在P處動能較小，因此C對D錯。 3如圖所示，A、B、C為等邊三角形的三個頂點，某勻強電場的電場線平行于該三角形平面，現(xiàn)將電荷量為10-8C的

34、正點電荷從A點移到B點，電場力做功為3×l0-6 J，另一電荷量為10-8C的負點電荷從A點移到C點，克服電場力做功3×l0-6 J。（1）求電場線方向，UAB、UAC、UBC各為多少？（2）AB邊長為，求電場強度?！敬鸢浮緾【解析】（1）正點電荷從A點移到B點時，電場力做正功，故A點高于電勢B點電勢，可求得V =300V負點電荷從A點移到C點，同理可判斷A點電勢高于C點，可求得V因此，B、C兩點電勢相等，UBC=0，由于勻強電場中的等勢線是一簇平行直線因此，BC為一等勢線，故電場線方向垂直BC。設(shè)D為直線BC的中點，則場強方向為由A指向D。（2）直線AB在場強方向的距離d

35、等于線段AD的長度，故由勻強電場中電勢差與場強的關(guān)系式可得V/mV/m【中等強化】4.如圖所示，某區(qū)域電場線左右對稱分布，M、N為對稱線上的兩點。下列說法正確的是（ ）AM點電勢一定高于N點電勢 BM點場強一定大于N點場強C正電荷在M點的電勢能大于在N點的電勢能D將電子從M點移動到N點，電場力做正功【答案】AC【解析】沿電場線方向電勢逐漸降低，因此M點電勢高于N點電勢，A對；電場線越密的地方場強越大，B錯；沿電場線方向，電勢以此降低，因此M點電勢高于N點，又正電荷在電勢高的地方電勢能大，所以C對；電子從M移到N，電場力方向與位移方向相反，電場力做負功，D錯。5.如圖所示，虛線a、b和c是某靜電

36、場中的三個等勢面，它們的電勢分別為、和，且>>一帶正電的粒子射入該電場中，其運動軌跡如圖中KLMN所示，可知( )A粒子從K到L的過程中，電場力做負功 B粒子從L到M的過程中，電場力做負功C粒子從K到L的過程中，電勢能增加 D粒子從L到M的過程中，動能減少【答案】AC【解析】由可知，該電場為正電荷產(chǎn)生的電場。由帶電粒子的運動軌跡可知粒子受庫侖斥力作用，從K到L過程中，電場力做負功，Ek減少，電勢能增加；從M到L過程中，電場力先做負功再做正功，因此粒子都動能和電勢能的變化都不是單調(diào)的。故AC正確。6.有一帶電荷量q= -3×106C的點電荷，從某電場中的A點移到B點，點電荷

37、克服電場力做6×104J的功，從B點移到C點，電場力對電荷做9×104J的功，求A、C兩點間的電勢差并說明A、C兩點哪點的電勢較高?！敬鸢浮?100V A點電勢比C點電勢低【解析】A、B間的電勢差UAB=B、C間的電勢差UBc=由于UAC=-=UAB-UBC=200V（-300V）= -100V故A、C兩點間的電勢差為-100V，A點電勢比C點電勢低?！九鄡?yōu)拔高】7.位于A、B處的兩個帶有不等量負電的點電荷在平面內(nèi)電勢分布如圖所示，圖中實線表示等勢線，則（ ）Aa點和b點的電場強度相同B正電荷從c點移到d點，電場力做正功C負電荷從a點移到c點，電場力做正功D正電荷從e點沿圖

38、中虛線移到f點，電勢能先減小后增大【答案】CD【解析】電場強度是矢量，a點和b點的電場強度方向不同，A選項錯；由于這是兩個負電荷形成的電場，因此外側(cè)等勢面高于內(nèi)側(cè)，根據(jù)知正電荷在電勢高的地方電勢能大，因此從c點移到d點，電勢能增大，電場力做負功，B不對。同理可知C正確；正電荷從e點沿圖中虛線移到f點先由高電勢處到低電勢處，然后再到高電勢處，電勢能先減小后增大，D正確。8.如圖所示，在兩等量異種點電荷的電場中，MN為兩電荷連線的中垂線，a、b、c三點所在直線平行于兩電荷的連線，且a與c關(guān)于MN對稱，b點位于MN上，d點位于兩電荷的連線上。以下判斷正確的是（ ）Ab點場強大于d點場強 Bb點場強小

39、于d點場強Ca、b兩點的電勢差等于b、c兩點間的電勢差D試探電荷+q在a點的電勢能小于在c點的電勢能【答案】D【解析】本題考查點電荷的場強和電勢分布規(guī)律及移動電荷電場力做功與電勢能的關(guān)系，意在考查考生對等量異種點電荷電場的熟悉程度及電場力做功與電勢能變化的掌握。兩點電荷連線上的中點是連線上場強最小的點同時也是中垂線上場強最大的點，所以d點場強大于b點場，B正確，A錯。根據(jù)電場線分布的對稱性，可知C正確。正試探電荷在電勢高的地方電勢勢能大，D錯。. 課后作業(yè)【基礎(chǔ)】1.靜電力做功的特點：不論q在電場中由什么路徑從A點移動到B點，靜電力做的功都是 的靜電力做的功與電荷的 位置和 位置有關(guān)，與電荷經(jīng)

40、過的路徑 2.等勢面：電場中電勢 的各點構(gòu)成的面叫做等勢面電場線跟等勢面 3如圖148所示，A、B是同一條電場線上的兩點，下列說法正確的是 ( )A正電荷在A點具有的電勢能大于在B點具有的電勢能圖148B正電荷在B點具有的電勢能大于在A點具有的電勢能C負電荷在A點具有的電勢能大于在B點具有的電勢能D負電荷在B點具有的電勢能大于在A點具有的電勢能 4.一電荷量為2×10C的點電荷在外力作用下，從靜電場中的a點運動到b點，在這個過程中電場力對點電荷做功為8×10J，若a點電勢為a，b點電勢為b，則下列結(jié)論中正確的是 ( )A可以判定a-b400 V B可以判定a-b-400 VCa-b可能等于零 D不能判斷a-b的值 5.如圖152所示，B、C、D三點都在以點電荷十Q為圓心的某同心圓弧上，將一試探電荷從A點分別移到B、C、D各點時，電場力做功大小比較 ( )AWAB>WAC BWAD>WABCWACWAD DWABWAC【鞏固】1.如圖149所示，在場強為E的勻強電場中有相距為L的A、B兩點，連線AB與電場線的夾角為，將一電荷量為q的正電荷從A點移到B點，若沿直線AB移動該電荷，電場力做的功W1_；若沿路徑ACB移動該電荷，電場力做的功W2_；若沿曲線ADB移動該電荷，電場力做功W3_由此可