《電勢(shì)能電勢(shì)與電勢(shì)差》參考

1、第一章第4節(jié)理解教材新知把握熱點(diǎn)考向應(yīng)用創(chuàng)新演練知識(shí)點(diǎn)一知識(shí)點(diǎn)一知識(shí)點(diǎn)二知識(shí)點(diǎn)二知識(shí)點(diǎn)三知識(shí)點(diǎn)三考向一考向三隨堂基礎(chǔ)鞏固隨堂基礎(chǔ)鞏固課時(shí)跟蹤訓(xùn)練課時(shí)跟蹤訓(xùn)練考向二返回返回返回1電勢(shì)能是能量的一種電勢(shì)能是能量的一種 形式，由電荷和電場(chǎng)所共有。形式，由電荷和電場(chǎng)所共有。2電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)，電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)， 電場(chǎng)力做的功等于電荷電勢(shì)電場(chǎng)力做的功等于電荷電勢(shì) 能的減少量。能的減少量。3電場(chǎng)線的方向就是電勢(shì)降落最電場(chǎng)線的方向就是電勢(shì)降落最 快的方向。快的方向。4電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，并且由電電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，并且由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面。勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面。返回返回自學(xué)教

2、材自學(xué)教材 1靜電力做功的特點(diǎn)靜電力做功的特點(diǎn) (1)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，靜電力做的功為：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，靜電力做的功為：W ，其，其中中d為沿電場(chǎng)線方向的位移。為沿電場(chǎng)線方向的位移。 (2)在電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí)，靜電力做的功與在電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí)，靜電力做的功與 無(wú)關(guān)，無(wú)關(guān)，只與只與 有關(guān)。有關(guān)。qEqEd d路徑路徑始末位置始末位置返回 2電勢(shì)能電勢(shì)能 (1)定義：電荷在電場(chǎng)中具有的勢(shì)能。定義：電荷在電場(chǎng)中具有的勢(shì)能。 (2)靜電力做功與電勢(shì)能的關(guān)系：靜電力做功與電勢(shì)能的關(guān)系： 靜電力做的功等于電勢(shì)能的靜電力做的功等于電勢(shì)能的 ，表達(dá)式為：，表達(dá)式為： WABEpAEpB。 電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能，等于把

3、它從這點(diǎn)移到電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能，等于把它從這點(diǎn)移到 位位置時(shí)靜電力做的功。置時(shí)靜電力做的功。減少量減少量零勢(shì)能零勢(shì)能返回重點(diǎn)詮釋重點(diǎn)詮釋 (1)與重力勢(shì)能類似，電勢(shì)能在選取零電勢(shì)能位置后，與重力勢(shì)能類似，電勢(shì)能在選取零電勢(shì)能位置后，才能有確定的值。一般選取無(wú)限遠(yuǎn)處或大地作為零勢(shì)能位才能有確定的值。一般選取無(wú)限遠(yuǎn)處或大地作為零勢(shì)能位置。若將無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)能定為零，則電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)置。若將無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)能定為零，則電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能的大小就等于將電荷從該點(diǎn)移到無(wú)窮遠(yuǎn)處電場(chǎng)力的電勢(shì)能的大小就等于將電荷從該點(diǎn)移到無(wú)窮遠(yuǎn)處電場(chǎng)力所做的功。所做的功。 (2)電場(chǎng)力做功一定伴隨著電勢(shì)能的變化，電勢(shì)能

4、的變電場(chǎng)力做功一定伴隨著電勢(shì)能的變化，電勢(shì)能的變化只有通過(guò)電場(chǎng)力做功才能實(shí)現(xiàn)，與其他力是否做功，及化只有通過(guò)電場(chǎng)力做功才能實(shí)現(xiàn)，與其他力是否做功，及做功多少無(wú)關(guān)。做功多少無(wú)關(guān)。返回 (3)同一個(gè)電荷在同一位置的電勢(shì)能與零電勢(shì)能位置同一個(gè)電荷在同一位置的電勢(shì)能與零電勢(shì)能位置的規(guī)定有關(guān)，因此電勢(shì)能是相對(duì)的。的規(guī)定有關(guān)，因此電勢(shì)能是相對(duì)的。 (4)電勢(shì)能是能量的一種形式，電荷的電勢(shì)能是由電電勢(shì)能是能量的一種形式，電荷的電勢(shì)能是由電荷和電場(chǎng)共有的。荷和電場(chǎng)共有的。 (5)電場(chǎng)力做的功只能決定電勢(shì)能的變化量，而不能電場(chǎng)力做的功只能決定電勢(shì)能的變化量，而不能決定電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能的大小。決定電荷在電

5、場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能的大小。返回1一負(fù)電荷僅受靜電力的作用，從電場(chǎng)中的一負(fù)電荷僅受靜電力的作用，從電場(chǎng)中的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，在此過(guò)程中該電荷做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，點(diǎn)，在此過(guò)程中該電荷做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則則A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度EA、EB及該電荷在及該電荷在A、B兩點(diǎn)的兩點(diǎn)的電勢(shì)能電勢(shì)能EpA、EpB之間的關(guān)系為之間的關(guān)系為 ()AEAEBBEAEpB返回解析：解析：電荷做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明電荷所受靜電力恒定，電荷做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明電荷所受靜電力恒定，由由FqE可知，可知，A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相等，故兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相等，故A對(duì)，對(duì)，B錯(cuò)。錯(cuò)。由于靜電力做正功，

6、所以電勢(shì)能減小，即由于靜電力做正功，所以電勢(shì)能減小，即EpAEpB，故，故C錯(cuò)，錯(cuò)，D對(duì)。對(duì)。答案：答案： AD返回 自學(xué)教材自學(xué)教材電勢(shì)能電勢(shì)能電荷量電荷量返回 2電勢(shì)差電勢(shì)差 (1)定義：電場(chǎng)中兩點(diǎn)的定義：電場(chǎng)中兩點(diǎn)的 之差。之差。 (2)定義式：定義式：UAB UBA。 (3)性質(zhì)：電勢(shì)差是標(biāo)量，其大小只與電場(chǎng)中兩點(diǎn)性質(zhì)：電勢(shì)差是標(biāo)量，其大小只與電場(chǎng)中兩點(diǎn)的位置有關(guān)，與是否存在檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān)。的位置有關(guān)，與是否存在檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān)。電勢(shì)電勢(shì) A A B B返回 重點(diǎn)詮釋重點(diǎn)詮釋 1對(duì)電勢(shì)的理解對(duì)電勢(shì)的理解 (1)電勢(shì)的相對(duì)性：電勢(shì)是相對(duì)的，與電勢(shì)零點(diǎn)的電勢(shì)的相對(duì)性：電勢(shì)是相對(duì)的，與電勢(shì)零點(diǎn)的選

7、取有關(guān)。只有先確定了電勢(shì)零點(diǎn)，才能確定電場(chǎng)中選取有關(guān)。只有先確定了電勢(shì)零點(diǎn)，才能確定電場(chǎng)中各點(diǎn)的電勢(shì)。各點(diǎn)的電勢(shì)。 (2)電勢(shì)的固有性：電勢(shì)電勢(shì)的固有性：電勢(shì)是表示電場(chǎng)能量屬性的一是表示電場(chǎng)能量屬性的一個(gè)物理量，由電場(chǎng)本身決定，與是否放電荷、電荷的個(gè)物理量，由電場(chǎng)本身決定，與是否放電荷、電荷的電性及電荷量均無(wú)關(guān)。電性及電荷量均無(wú)關(guān)。返回 (3)電勢(shì)是標(biāo)量：電勢(shì)只有大小，沒(méi)有方向，但有正電勢(shì)是標(biāo)量：電勢(shì)只有大小，沒(méi)有方向，但有正負(fù)，正值表示該點(diǎn)電勢(shì)比零電勢(shì)點(diǎn)高，負(fù)值表示電勢(shì)比零負(fù)，正值表示該點(diǎn)電勢(shì)比零電勢(shì)點(diǎn)高，負(fù)值表示電勢(shì)比零電勢(shì)點(diǎn)低。電勢(shì)點(diǎn)低。 (4)點(diǎn)電荷周圍電勢(shì)的高低：若規(guī)定無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電

8、點(diǎn)電荷周圍電勢(shì)的高低：若規(guī)定無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn)時(shí)，則正電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中各點(diǎn)的電勢(shì)均為正值，且勢(shì)點(diǎn)時(shí)，則正電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中各點(diǎn)的電勢(shì)均為正值，且越靠近正電荷的地方電勢(shì)越高，負(fù)電荷形成的電場(chǎng)則相反。越靠近正電荷的地方電勢(shì)越高，負(fù)電荷形成的電場(chǎng)則相反。返回2電勢(shì)與電勢(shì)差的關(guān)系電勢(shì)與電勢(shì)差的關(guān)系電勢(shì)電勢(shì)電勢(shì)差電勢(shì)差UABAB區(qū)區(qū)別別電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)與零電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)與零電勢(shì)點(diǎn)的選取有關(guān)，是相電勢(shì)點(diǎn)的選取有關(guān)，是相對(duì)量對(duì)量電勢(shì)由電場(chǎng)本身決定，電勢(shì)由電場(chǎng)本身決定，反映電場(chǎng)的能的性質(zhì)反映電場(chǎng)的能的性質(zhì)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與零電勢(shì)點(diǎn)的選取無(wú)關(guān)，是絕零電勢(shì)點(diǎn)的選取無(wú)關(guān)，是絕對(duì)量對(duì)量電場(chǎng)中

9、兩點(diǎn)間的電勢(shì)差由電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差由電場(chǎng)和這兩點(diǎn)間的位置決定電場(chǎng)和這兩點(diǎn)間的位置決定聯(lián)聯(lián)系系標(biāo)量，可正可負(fù)標(biāo)量，可正可負(fù)電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)在數(shù)值上等于該點(diǎn)與零電勢(shì)點(diǎn)之間電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)在數(shù)值上等于該點(diǎn)與零電勢(shì)點(diǎn)之間的電勢(shì)差的電勢(shì)差電勢(shì)與電勢(shì)差的單位相同，皆為伏特電勢(shì)與電勢(shì)差的單位相同，皆為伏特(V)返回2電場(chǎng)中有電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，其電勢(shì)分別為兩點(diǎn)，其電勢(shì)分別為A和和B，場(chǎng)強(qiáng)分，場(chǎng)強(qiáng)分別為別為EA和和EB。若。若AEB BEAEBCEAEB D條件不足，不能確定條件不足，不能確定返回解析：解析：在正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，在正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，AB時(shí)，時(shí)，EAEB；在負(fù)；在負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，點(diǎn)電荷的電場(chǎng)

10、中，AEB，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中AEBECB放上放上q時(shí)，它們的電勢(shì)能時(shí)，它們的電勢(shì)能EAEBEBECD放上放上q時(shí)，它們的電勢(shì)能時(shí)，它們的電勢(shì)能EAEBEBEC。放上放上q時(shí)，電荷從位置時(shí)，電荷從位置ABC，都是克服電場(chǎng)力，都是克服電場(chǎng)力做功，電荷的電勢(shì)能應(yīng)增大，即做功，電荷的電勢(shì)能應(yīng)增大，即EAEBEC，故正確選，故正確選項(xiàng)為項(xiàng)為A、D。答案：答案：AD返回 例例2有一個(gè)帶電荷量有一個(gè)帶電荷量q3106 C的點(diǎn)電荷，從的點(diǎn)電荷，從某電場(chǎng)中的某電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到點(diǎn)移到B點(diǎn)，電荷克服靜電力做點(diǎn)，電荷克服靜電力做6104 J的功，的功，從從B點(diǎn)移到點(diǎn)移到C點(diǎn)，靜電力對(duì)電荷做點(diǎn)，靜電力對(duì)電荷做

11、9104 J的功，問(wèn)：的功，問(wèn)： (1)AB、BC、CA間電勢(shì)差各為多少？間電勢(shì)差各為多少？ (2)如以如以B點(diǎn)電勢(shì)為零，則點(diǎn)電勢(shì)為零，則A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)各為多少？?jī)牲c(diǎn)的電勢(shì)各為多少？電荷在電荷在A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)能各為多少？?jī)牲c(diǎn)的電勢(shì)能各為多少？返回審題指導(dǎo)審題指導(dǎo)解答本題時(shí)應(yīng)注意以下三點(diǎn)：解答本題時(shí)應(yīng)注意以下三點(diǎn)：(1)電荷克服電場(chǎng)力做功的含義。電荷克服電場(chǎng)力做功的含義。(2)電勢(shì)差與電場(chǎng)力做功的大小關(guān)系。電勢(shì)差與電場(chǎng)力做功的大小關(guān)系。(3)電勢(shì)差與電勢(shì)的關(guān)系。電勢(shì)差與電勢(shì)的關(guān)系。返回返回返回返回(2)若若B0，由，由UABAB得得AUAB200 V，由由UBCBC，得得CBUBC0(300

12、) V300 V電荷在電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能點(diǎn)的電勢(shì)能EpAqA3106200 J6104 J電荷在電荷在C點(diǎn)的電勢(shì)能點(diǎn)的電勢(shì)能EpCqC3106300 J9104 J。答案答案(1)200 V300 V100 V(2)200 V300 V6104 J9104 J返回返回2如圖如圖145所示為一勻強(qiáng)電所示為一勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)E2102 N/C，現(xiàn)讓一，現(xiàn)讓一個(gè)電荷量個(gè)電荷量q4108 C的負(fù)電荷的負(fù)電荷沿電場(chǎng)方向從沿電場(chǎng)方向從M點(diǎn)移到點(diǎn)移到N點(diǎn)，點(diǎn)，MN間間的距離的距離x30 cm。試求：。試求：(1)電荷從電荷從M點(diǎn)移到點(diǎn)移到N點(diǎn)電勢(shì)能的變化；點(diǎn)電勢(shì)能的變化；(2)M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。兩

13、點(diǎn)間的電勢(shì)差。圖圖145返回答案：答案：(1)增加了增加了2.4106 J(2)60 V返回 例例3(2011江蘇高考江蘇高考)一粒一粒子從子從 A 點(diǎn)射入電場(chǎng)，從點(diǎn)射入電場(chǎng)，從 B 點(diǎn)射出，點(diǎn)射出，電場(chǎng)的等勢(shì)面和粒子的運(yùn)動(dòng)軌電場(chǎng)的等勢(shì)面和粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖跡如圖146所示，圖中左側(cè)所示，圖中左側(cè)前三個(gè)等勢(shì)面彼此平行，不計(jì)粒前三個(gè)等勢(shì)面彼此平行，不計(jì)粒子的重力。下列說(shuō)法正確的有子的重力。下列說(shuō)法正確的有 () A粒子帶負(fù)電荷粒子帶負(fù)電荷 B粒子的加速度先不變，后變小粒子的加速度先不變，后變小 C粒子的速度不斷增大粒子的速度不斷增大 D粒子的電勢(shì)能先減小，后增大粒子的電勢(shì)能先減小，后增大圖圖14

14、6返回返回 解析解析根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直并指向電勢(shì)低的等根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直并指向電勢(shì)低的等勢(shì)面，可大致畫出電場(chǎng)線的形狀，粒子在電場(chǎng)力的作用下勢(shì)面，可大致畫出電場(chǎng)線的形狀，粒子在電場(chǎng)力的作用下軌跡向下彎曲，根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，可以說(shuō)明電場(chǎng)力指軌跡向下彎曲，根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，可以說(shuō)明電場(chǎng)力指向軌跡內(nèi)側(cè)，與場(chǎng)強(qiáng)方向相反，所以粒子帶負(fù)電，向軌跡內(nèi)側(cè)，與場(chǎng)強(qiáng)方向相反，所以粒子帶負(fù)電，A正確；正確；等勢(shì)面先是平行等距，后變得稀疏，則電場(chǎng)強(qiáng)度先是勻強(qiáng)等勢(shì)面先是平行等距，后變得稀疏，則電場(chǎng)強(qiáng)度先是勻強(qiáng)電場(chǎng)，后場(chǎng)強(qiáng)變小，即電場(chǎng)力先不變，后變小，電場(chǎng)，后場(chǎng)強(qiáng)變小，即電場(chǎng)力先不變，后變小，B正確；正確；根據(jù)

15、電場(chǎng)力做功根據(jù)電場(chǎng)力做功WqU，電場(chǎng)力做負(fù)功，所以粒子速度，電場(chǎng)力做負(fù)功，所以粒子速度減小，減小，C錯(cuò)誤；電場(chǎng)力始終做負(fù)功，由功能關(guān)系可知，粒錯(cuò)誤；電場(chǎng)力始終做負(fù)功，由功能關(guān)系可知，粒子的電勢(shì)能始終增加，所以子的電勢(shì)能始終增加，所以D錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。答案答案AB返回 (1)根據(jù)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡分析有關(guān)問(wèn)題時(shí)，隱含根據(jù)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡分析有關(guān)問(wèn)題時(shí)，隱含條件往往是電荷所受電場(chǎng)力方向確定。這是根據(jù)條件往往是電荷所受電場(chǎng)力方向確定。這是根據(jù)“帶電粒帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡一定夾在速度方向和合外力子的運(yùn)動(dòng)軌跡一定夾在速度方向和合外力(這里是電場(chǎng)力這里是電場(chǎng)力)方向之間方向之間”得出的，分析問(wèn)題時(shí)要注意挖掘隱

16、含條件。得出的，分析問(wèn)題時(shí)要注意挖掘隱含條件。 (2)等勢(shì)面的疏密對(duì)應(yīng)電場(chǎng)的弱強(qiáng)，并且等勢(shì)面上各等勢(shì)面的疏密對(duì)應(yīng)電場(chǎng)的弱強(qiáng)，并且等勢(shì)面上各處均與該點(diǎn)的電場(chǎng)線垂直。處均與該點(diǎn)的電場(chǎng)線垂直。返回3如圖如圖147所示，圖中實(shí)線表所示，圖中實(shí)線表示一勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線，一帶負(fù)電示一勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線，一帶負(fù)電荷的粒子射入電場(chǎng)，虛線是它的荷的粒子射入電場(chǎng)，虛線是它的運(yùn)動(dòng)軌跡，運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是軌跡上的兩點(diǎn)，是軌跡上的兩點(diǎn)，若粒子所受重力不計(jì)，則下列判斷中正確的是若粒子所受重力不計(jì)，則下列判斷中正確的是 ()A電場(chǎng)線方向向下電場(chǎng)線方向向下B粒子一定從粒子一定從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)點(diǎn)Ca點(diǎn)電勢(shì)比點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)電勢(shì)高點(diǎn)電勢(shì)高D粒子在粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在點(diǎn)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能點(diǎn)的電勢(shì)能圖圖147返回解析：解析：無(wú)論粒子從無(wú)論粒子從a點(diǎn)或者從點(diǎn)或者從b點(diǎn)射入電場(chǎng)，由于運(yùn)動(dòng)軌跡向點(diǎn)射入電場(chǎng)，由于運(yùn)動(dòng)軌跡向下彎曲，說(shuō)明粒子受電場(chǎng)力方向向下，可判明電場(chǎng)線的方向下彎曲，說(shuō)明粒子受電場(chǎng)力方向向下