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1、10.1电势能和电势(二) 学习目标：1、通过计算在匀强电场中移动电荷静电力做的功，加深理解静电力做功跟路径无关的特点。 2、进一步加深对电势能的理解，体会能量观点是分析物理问题的重要方法。3、进一步理解电势能的变化与静电力做功的关系。知道常见的电势能零点的规定方法。 4、通过建立电势概念的过程，理解电势是从能的角度描述电场的物理量。会判断电场中两点电势的高低。 【预习案】1.静电力做功的点： ； 静电力对电荷做的功与电势能变化关系： 。2. 静电力做功与电势能变化关系的表达式： 。3.电势的定义式： ，单位符号： ，电势只有大小没有方向是 。4.沿电场线方向，电势 。【探究案】探究点一 电势
2、-表征电场性质的重要物理量1.取O点的电势能为零,A为电场中任意一点， 电荷带电量为+q，电场强度为E。 （1）由A到O电场力的功为：（2）电荷在A点具有的电势能为：（3）若把电荷量增大到原来的n倍，则电荷在A点的电势能也变为原来的n倍电势能随着试探电荷电荷量的变化而变化（与放入电场中的试探电荷量有关），所以不能用电势能来描述电场能的特点但是也能启发我们联想到电势能和电荷量的比值是一个不变量。2.电势的定义： 。3.定义式： (计算时要代入正负号， 比值定义法)4. 单位: 伏特(V) 1 V = 1J/C5.电势是标量，只有大小、没有方向，正负号表示电势的高低。探究点二 对电势的理解特点理解
3、相对性电势是相对的，电场中某点的电势值与零电势点的选取有关。通常将离场源电荷无穷远处，或是地球表面选为零电势点。固有性电场中某点的电势大小是由电场本身的性质决性定的，与在该点是否放有试探电荷及所放试探电荷的电性、电荷量和电势能均无关。标量性电势是只有大小、没有方向的物理量，在规定了电势零点后，电场中各点的电势可能是正值，也可能是负值。正值表示该点的电势高于零电势；负值表示该点的电势低于零电势。显然，电势的正负只表示大小，不表示方向。例1： 试探电荷q1放在电场中的A点，电势能为E(规定无限远处电势能为零，A点的电势为 ，若把试探电荷q1换成试探电荷q2放在电场中的A点，A点的电势为 (仍规定无
4、限远处电势能为零)。若现在不取无限远处电势能为零，A点的电势还是 吗?跟踪训练：例2：将一电量为 的点电荷从电场外很远处一点P移至电场中某点A, 电场力做功 ,求A点的电势.注意:计算电势首先要规定零电势处,且电势可以为负。探究点三 电势高低的判断方法电场线法沿电场线方向，电势越来越低。场源电荷判断法离场源正电荷越近的点，电势越高；正场源电荷周围的电势均为正离场源负电荷越近的点，电势越低。负场源电荷周围的电势均为负电势能判断法对于正电荷，电势能越大，所在位置的电势越高；对于负电荷，电势能越小，所在位置的电势越高。【训练案】知识训练：1.关于同一电场的电场线，下列表述正确的是（ ） A电场线是客
5、观存在的 B电场线越密，电场强度越小C沿着电场线方向，电势越来越低 D电荷在沿电场线方向移动时，电势能减小2.电荷从静止开始只在电场力作用下的运动（最初阶段的运动），则电荷（）A总是从电势高的地方移到电势低的地方；B总是从电场强度大的地方移到电场强度小的地方；C总是从电势能大的地方移到电势能小的地方；D总是从电势能小的地方移到电势能大的地方。3.如图所示，关于A、B两点的电场强度与电势的说法正确的是（ ）AA点的电场强度大于B点的电场强度BA、B点的电场强度的大小无法判断CA点的电势大于B点的电势DA点的电势等于B点的电势4.在如图所示的各电场中，A、B两点场强不相同,但电势相同的是:（ ）5
6、.有一电场的电场线如图2所示，电场中A、B两点电场强度的大小和电势分别用EA、EB和A、B表示，则()AEAEB，ABBEAEB，ABCEABDEAEB，AB6.如图所示，真空中等量异种点电荷放置在M、N两点，在MN的连线上有对称点a、c，MN连线的中垂线上有对称点b、d，则下列说法正确的是()Aa点场强与c点场强一定相同Ba点电势一定低于c点电势C负电荷在c点电势能一定大于在a点电势能D正电荷从d点移到b点电场力不做功7.如图所示，P、Q是两个电量相等的正的点电荷，它们连线的中点是O，A、B是中垂线上的两点，用EA、EB、分别表示A、B两点的场强和电势，则( )A. EA一定大于EB，一定大
7、于B. EA不一定大于EB，一定大于C. EA不一定大于EB，不一定大于D. EA一定大于EB，不一定大于8.如图所示，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a至c，a、b间的距离等于b、c间的距离，用a、b、c和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以断定()AEaEbEcBabcCabbcDEaEbEc9.如图所示，光滑绝缘半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E.在与环心等高处放有一质量为m、带电荷量q的小球，由静止开始沿轨道运动，下列说法正确的是()A小球在运动过程中机械能恒定B小球经过环的最低点时速度最大C小球电势能增加EqRD小球由静止释放到达最低点，动能的增量等于mgR学科网（北京）股份有限公司