1　能量量子化优秀教学设计

1.4 《电势能和电势》导学案（复习课）

【学习目标】

1．知道静电力做功的特点，理解电势能、电势、等势面的概念。

2．能熟练应用电势能、电势的有关知识分析解决实际问题。

【重点难点】

电势能、电势、等势面概念的理解，并能运用相关知识解决有关问题。

【基础认知】

一、静电力做功的特点

1、在静电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的

和

有关，与电荷

无关。

二、电势能

1、概念：电荷在

中具有的势能。用EP表示；

2、静电力做功与电势能变化的关系：静电力做的功等于电势能的

，WAB=

（1）电场力做正功，电势能

；

（2）电场力做负功，电势能

。

3、电势能的大小：电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到

时所做的功。

4、电势能的相对性：电势能的大小与

的选取有关，通常选取

或

的位置为零势能点。

5、电势能的标量性：电势能有正负之分，当电荷的电势能为正值时，比在零势能位置的电势能

，

为负值时，比在零势能位置的电势能

。

三、电势与等势面

1、电势：

（1）定义：电荷在电场中某点的

与它的

的比值。

（2）表达式和单位：

，单位：

，符号

。

（3）电势零点：电场中规定离场源电荷

或

电势为零。

（4）矢标性：电势只有

，没有

，是个

。

（5）电势与电场线的关系：沿电场线的方向电势

。

2、等势面

（1）定义：电场中

的各点构成的面。

（2）等势面与电场线的关系：

沅江市第一中学高一物理备课组

编制：谌文成

审核：彭卫国

电场线与等势面 ； 电场线由 的等势面指向 的等势面。

【核心突破】

知识点一：电场力做功与电势能变化的关系

【例题1】如图所示，a、b为某电场线上的两点，那么以下结论正确的是

A.把正电荷从a移到b，静电力做正功，电荷的电势能增加

B.把负电荷从a移到b，静电力做负功，电荷的电势能增加

C.把负电荷从a移到b，静电力做正功，电荷的电势能增加

D.不论正电荷还是负电荷，从a到b电势能逐渐减小

【例题2】将电荷量为6×10-6C的负电荷从电场中的A点移动到B点，静电力做了—3×10-5J的功，再从B点移动到C点，静电力做了1.2×10-6J的功。

（1）电荷从A移动到B，再从B移动到C的过程中，电势能共改变了多少？

（2）如果规定A点的电势能为零，则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少？

【变式训练1】如图所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是一带电粒子在此电场中运动的轨迹，若带电粒子是从a处运动到b的。以下有关a、b两处的比较正确的(

)

A.带电粒子带负电荷

B.带电粒子在b处时电势能较大. C.带电粒子在b处的动能较大. D.带电粒子在a处时速度较小.

总结归纳：

知识点二：电势

【例题1】把q1=4×10-9C的试探电荷放在电场中的A点，具有6×10-8J的电势能，求A点的电势。

若把q2=4×10-10 C的试探电荷放在电场中的A点，电荷具有的电势是多少？若A点不放电荷电势又是多少？

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编制：谌文成

审核：彭卫国

【变式训练1】如何根据试探电荷的电势能来判断电场中两点电势的高低？

（1）+q在A点的电势能比在B的大，A、B两点哪点的电势高？

（2）—q在C点的电势能比在D的大，C、D两点哪点的电势高？

（3）+q在E点的电势能为负值，—q在F点的电势能是负值，E、F两点哪点的电势高？

总结归纳：

知识点三：等势面

【例题1】关于等势面说法正确的是（

）

A.电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功

B.等势面上各点场强相等

C.点电荷在真空中形成的电场的等势面是以点电荷为球心的一簇球面

D.匀强电场中的等势面是相互平行的垂直电场线的一簇平面

【例题2】(多选)如图中虚线为匀强电场中的等势线，两粒子M、N质量相等，所带电荷量的绝对值也相等．现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示．点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c点．若不计重力，则(

)

A．M带负电荷，N带正电荷

B．M带正电荷，N带负电荷

C．N在从O点运动至a点的过程中电势降低

D．M在O点和b点电势能相同

【变式训练1】为了使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线由A点匀速运动到B点，必须对该电荷施加一个恒力F.如图所示，若AB＝0.4 m，θ＝37°，q＝－3.0×10－7 C，F＝1.5×10－4 N，A点电势φA＝100 V(不计电荷所受到的重力)．

(1)在图中用实线画出电场线，用虚线画出通过A、B两点的等势线。

(2)求q在由A点运动到B点的过程中电势能的改变量是多少？

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总结归纳：

【真题演练】

1、（2015年全国新课标I）如图，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势分别为φM，φN，φP，φQ，一电子由M点分别到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，则（

）

A．直线a位于某一等势面内，φM＞φQ B．直线c位于某一等势面内，φM＞φN C．若电子由M点运动到Q点，电场力做正功

D．若电子由P点运动到Q点，电场力做负功

2、（2013年天津卷）固定在两个带等量正电的点电荷，固定在图中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ与O点，A为MN上的一点，一带负电的试探电荷q，从A点由静止释放，只在静电力作用下运动，取无限远处的电势为零，则（

）

A．q由A向O的运动是匀加速直线运动

B．q由A向O运动的过程电势能逐渐减小

C．q运动到O点时的动能最大

D．q运动到O点时电势能为零

3、（2013江苏卷）将一个电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球球附近将一电荷量为+Q

的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等．a、b

为电场中的两点，则不正确的是（

）

A．a 点的电场强度比b 点的大

B．a 点的电势比b 点的高

C．检验电荷-q 在a 点的电势能比在b 点的大

D．将检验电荷-q 从a 点移到b 点的过程中，电场力做负功

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