物理-势能 电势 电势差学习培训课件.ppt

1、智浪教育-普惠英才文库(1)特点：电场力做功与电荷移动的_无关，只取决于初、末位置的_和被移动电荷的_(2)电场力做功的表达式：WAB(AB)qUABq.第2讲电势能 电势 电势差考点1电场力做功与电势能1电场力做功路径电势差电量智浪教育-普惠英才文库2电势能(1)定义：电荷在电场中具有的势能，等于静电力把它从该点移动到_位置时所做的功零势能标量(2)矢标性：电势能是_，但有正负之分，负值表明比零电势能低，正值表示比零电势能高智浪教育-普惠英才文库重力做功电场力做功相同点 重力做功与路径无关 重力对物体做正功，物 体的重力势能减少；重力 对物体做负功，物体的重 力势能增加 只有重力做功时，动能

2、 和重力势能相互转化，机 械能守恒 电场力做功与路径无关 电场力对电荷做正功，电荷 的电势能减少；电场力对电荷 做负功，电荷的电势能增加 只有电场力做功时，动能和 势能相互转化，动能和电势能 电守恒同点重力只有引力，正负功比较容易判断如物体上升，重力对物体做负功电荷有两种，电场力有引力也有斥力在相同两点间移动正负电荷，电场力做功的正负情况不同3重力做功与电场力做功的比较智浪教育-普惠英才文库考点2电势、电势差、等势面1电势(1)定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势(2)定义式：_.(3)矢标性：电势是_，其大小有正负之分，其正(负)表示该点电势比零电势高(低)标

3、量零势点(4)相对性：电势具有相对性，同一点的电势因_选取的不同而不同Epq智浪教育-普惠英才文库2电势差(1)定义：电场中两点间电势的差值称为这两点的电势差(2)表达式：UAB_.AB(3)影响因素：电势差 UAB 与电场力做功 WAB 无关，与电场所带电量 q 无关，它由电场本身的性质决定，与初、末位置有关，与零势点的选取无关(4)与场强的关系：UEd.(适用条件：匀强电场，其中 d为沿电场线方向的距离)WABq智浪教育-普惠英才文库3等势面(1)定义：电场中电势相同的各点构成的面(2)特点等势面一定与电场线垂直，即跟场强的方向垂直在同一等势面上移动电荷时电场力不做功电场线总是从电势高的等

4、势面指向电势低的等势面在空间中两等势面不相交越大越小等差等势面越密的地方电场强度_，越疏的地方电场强度_智浪教育-普惠英才文库物理量电场强度电势电势差电势能意义描述电场力的性质描述电场能的 性质描述电场能的 性质描述电荷在电场中的能量，电荷 做功的本领定义 FE q Ep (Ep 为电 q荷的电势能)WAB UAB qEpq矢标性矢量，方向为正电荷的 受力方向标量，但有正负，正负只表 示高低标量，但有正负，正负只反映 A、B 两点 电势的高低标量，但有正负，正负只表 示大小考点3描述电场的各物理量间的区别与联系1电场强度、电势、电势差、电势能的对比智浪教育-普惠英才文库物理量 电场强度电势电势

5、差电势能决定因素 场强由电 场本身决 定，与试 探电荷无 关由电场本身决定，与试探电荷无关，其大小与零势点的选取有关,有相对性由电场本身两点间的差异决定，与试探电荷无关，与零势点的选取无关由电荷量和该点电势两者共同决定，与零势点的选取有关关系 场强为零 的地方电 势不一定 为零 电势为零的 地方场强不 一定为零零场强区域两点间的电势差一定为零，电势差为零的区域场强不一定为零电场强度为零的地方，电势能不一定为零；电势能为零的地方，电场强度不一定为零联系 匀强电场中，UABEd(d 为 AB 间沿电场方向的距离)电势沿场强方向降低最快 关系式：UABAB，WABEpAEpBqUAB续表智浪教育-普

6、惠英才文库2.电场线、电场强度、电势、等势面的关系(1)电场线越密的地方表示场强越大，电场线上每点的切线方向表示该点的场强方向(2)沿着电场线方向，电势越来越低(3)电场线总与等势面垂直，且从高等势面指向低等势面(4)电场线越密的地方，等势面也越密(5)沿等势面移动电荷，电场力不做功；沿电场线移动电荷，电场力一定做功智浪教育-普惠英才文库题组1对应考点11(2011 年上海模拟)一带电粒子射入一固定的点电荷 Q 的电场中，沿如图 721 所示的虚线由 a 点运动到 b 点a、b 两点到点电荷 Q 的距离分别为 ra 和 rb 且 rarb.若不计重力，则()A带电粒子一定带正电图 721B带电

7、粒子所受电场力先做正功后做负功C带电粒子在 b 点的动能大于在a 点的动能D带电粒子在 b 点的电势能大于在 a 点的电势能智浪教育-普惠英才文库解析：由带电粒子运动轨迹可知，其与点电荷Q 带同种电荷，但无法确定正负，A 错误；鉴于两者带同种电荷，静电力表现为斥力，则带电粒子由ab 过程中，靠近Q 时电场力做负功，动能减小，电势能增加；远离 Q 时，电场力做正功，动能增加，电势能减小，且ab 过程中粒子总能量不变，当rarb，则EpaEpb，EkaEkb，故B、C 错误，D 正确答案：D智浪教育-普惠英才文库2(2011 年惠州一模)一电荷在电场中只在电场力作用下从静止开始运动，则它一定()A

8、向场强小的地方运动B向电势低的地方运动C向其电势能小的地方运动D沿某条电场线运动答案：C智浪教育-普惠英才文库题组2对应考点23(2011 年上海卷)电场线分布如图 722 所示，已知电场中 a，b 两点的电场强度大小分别为 Ea 和 Eb，电势分别为a和b，则()AEaEb，abBEaEb，abCEabDEaEb，ab解析：根据电场线疏密表示电场强度大小，Eab，所以本题选C.答案：C图 722智浪教育-普惠英才文库4(2011 年佛山一模)在图 723 中，实线和虚线分别表示等量异种点电荷的电场线和等势线，则下列有关 P、Q 两点的相关说法中正确的是()A两点的场强等大、反向BP 点电场更

9、强C两点电势一样高DQ 点的电势较低答案：C图 723智浪教育-普惠英才文库题组3对应考点35在静电场中()A电场强度处处为零的区域内，电势一定也处处为零B电场强度处处相同的区域内，电势一定也处处相同C电场强度的方向总是跟等势面垂直D电势降低的方向就是电场强度的方向智浪教育-普惠英才文库解析：电场强度的大小和电势的高低没有直接关系，不能根据电场强度的大小判断电势的高低，也不能根据电势的高低判断电场强度的大小，A、B 均错误电场强度的方向一定跟等势面垂直，C 正确沿电场强度的方向电势降低，但电势降低的方向不一定是电场强度的方向，电势降低最快的方向才是电场强度的方向，D 错误答案：C智浪教育-普惠

10、英才文库6(2010 年全国卷)关于静电场，下列结论普遍成立的是()A电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低B电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关C在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向D将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零答案：C智浪教育-普惠英才文库7如图 724 所示，P、Q 是电荷量相等的两个正点电荷，它们的连线中点为 O 点，A、B 是 PQ 连线的中垂线上的两点，OA0，则A B；若UAB 0，则A EpN，C 正确；电子在电场中受电场力的方向沿 NM 指向 M，电场力做负功，D 错误答案：C智浪教育-普惠英才

11、文库线与虚线的交点，已知 O 点电势高于 c 点若不计重力，则(热点2结合带电粒子运动轨迹分析问题【例 2】(双选)图 727 中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线两粒子 M、N 质量相等，所带电荷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)图 727智浪教育-普惠英才文库AM 带负电荷，N 带正电荷BN 在 a 点的速度与 M 在 c 点的速度大小相同CN 在从 O 点运动至 a 点的过程中克服电场力做功DM 在从 O 点运动至 b 点的过程中，电场力对它做的功等于零思路点拨：由O、c 两点的电

12、势可判断出电场方向，由粒子的轨迹可判断出两粒子的带电性质智浪教育-普惠英才文库解析：图中的虚线为等势线，由于等势线与电场线垂直，而O 点电势高于c 点，所以电场线方向竖直向下，根据M、N粒子的运动轨迹可知 N 受到的电场力向上，M 受到的电场力向下，M 带正电荷，N 带负电荷，A 错误O、a 两点的电势差与O、c 两点的电势差大小相等，由于M 和N 电荷和质量大小相等，电场力做的正功相等，由动能定理可得 N 在 a 点的速度与 M 在 c 点的速度大小相同，但方向不同，B 正确，C 错误O 和b 位于同一等势面上，M 在从O 点运动至 b 点的过程中，电场力对它做的功等于零，D 正确答案：BD

13、智浪教育-普惠英才文库备考策略：结合带电粒子在电场中的运动轨迹来分析问题，一般的方法是：先画出入射点的轨迹切线，即画出初速度v0 的方向，再根据轨迹弯曲方向，确定电场力的方向，从而利用分析力学的方法来分析粒子的带电性质、电场力做功的正负、电势能变化、动能变化、电势大小变化等问题此类问题一定要熟记：沿着电场线方向电势越来越低；电场线越密场强越强；电场力做正(负)功，电势能减小(增加)，合外力做正(负)功，动能增加(减小)；正(负)电荷受电场力方向与场强方向相同(反)智浪教育-普惠英才文库2图 728 中的虚线为某电场的等势面，今有两个带电粒子(不计重力和它们的相互作用力)，以不同的速率、沿不同的

14、方向，从 A 点飞入电场后，分别沿径迹 1 和 2 运动，由轨迹可以断定()图 728A两粒子带电量的绝对值一定不同B两粒子的电性一定不同C两粒子的动能都是先减小后增大D两粒子分别经过 B、C 两点时的速率一定相等智浪教育-普惠英才文库解析：由轨迹可判断，1 粒子受到了排斥力，2 粒子是受到了吸引力，所以它们的带电性质一定不同，B 正确；它们均先靠近场源，后远离场源，但 1 粒子的动能先减小后增大(受到了排斥力)，2 粒子的动能先增大后减小(受到了吸引力)，C 错误UAB0，UAC0，两粒子的初速度大小不同，由动能定理知D错误答案：B智浪教育-普惠英才文库易错点电势高低及电势能大小的判断【例题

15、】如图 729 所示，图中实线表示一匀强电场的电场线，一带负电的粒子射入电场，虚线是它的运动轨迹，a、b 是轨迹上的两点，若粒子所受重力不计，那么正确的判断是()A电场线方向向下图 729B粒子一定从 a 点运动到 b 点Ca 点的电势比 b 点的高D粒子在 a 点的电势能大于在b 点的电势能智浪教育-普惠英才文库错解分析：错解一：根据粒子运动的轨迹，联想到重力场中的平抛运动，认为粒子一定是从a 点运动到b 点，错选B.错解二：混淆电势与电势能的概念，认为从a 点运动到b点，是类平抛运动，b 点动能大，所以a 点的电势比b 点的高，错选 C.正确解析：无论粒子从a 点或者从b 点射入电场中，由

16、于运动轨迹向下弯曲，说明粒子所受电场力的方向向下，粒子带负电，可判断电场线的方向向上，A 错误；粒子既可以从a 点运动到b 点，也可以从b 点运动到a 点，B 错误；由于顺着电场线电势降低，故C 错误；由于是负电荷，电势越大处电势能越小，故D 正确智浪教育-普惠英才文库指点迷津：本题的关键是从运动轨迹的弯曲方向入手，运用曲线运动的特点确定粒子受力方向进而确定电场方向，然后讨论电势高低并比较粒子在不同位置时电势能的大小和动能的大小等.电势与电势能是两个的不同概念，若AB ，由EpA，EpBqB，若电荷为正，则EpA EpB；若电荷为负，则EpAqAEpB.智浪教育-普惠英才文库1(双选)如图 7

17、210 所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是一个负检验电荷在这个电场中的轨迹，若电荷是从)图 7210a 处运动到 b 处，以下判断正确的是(A电荷从 a 到 b 加速度减小Bb 处电势能大Cb 处电势高D电荷在 b 处速度小智浪教育-普惠英才文库解析：由题图可知b 处的电场线比 a 处的电场线密，说明b处的场强大于 a 处的场强根据牛顿第二定律，检验电荷在b 处的加速度大于在 a 处的加速度，A 选项错误电荷做曲线运动，必受到不等于零的合外力，即Fe0，且Fe 的方向应指向运动轨迹的凹侧因为检验电荷带负电，所以电场线指向是从疏到密再利用顺着电场线电势降低，判断a、b 处电势高低关系是ab，

18、C选项错误根据检验电荷的位移与所受电场力的夹角大于90，可知电场力对检验电荷做负功功是能量变化的量度，可判断由ab 电势能增加，B选项正确；又因电场力做功与路径无关，系统的能量守恒，电势能增加则动能减小，即速度减小，D 选项正确答案：BD智浪教育-普惠英才文库1(2011 年海南卷)关于静电场，下列说法正确的是()A电势等于零的物体一定不带电B电场强度为零的点，电势一定为零C同一电场线上的各点，电势一定相等D负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加解析：零电势点是任意选取的，与物体是否带电没有关系，故 A 错误；电场强度与电势没有直接的关系，电场强度为零的点，电势可能为零，也可能不为零，故B

19、错误；同一条电场线上，沿着电场线方向，电势越来越低，故C 错误；负电荷沿电场线方向移动，电场力做负功，电势能增加，故D 正确答案：D智浪教育-普惠英才文库2(2010 年天津卷)在静电场中，将一正电荷从 a 点移到 b点，电场力做了负功，则()Ab 点的电场强度一定比 a 点大B电场线方向一定从 b 指向 aCb 点的电势一定比 a 点高D该电荷的动能一定减小解析：电场力做负功，该电荷电势能增加正电荷在电势高处电势能较大，C 正确电荷可能还受其他力作用，总功不一定为负，由动能定理可知，动能不一定减小，D 错误电势的高低与场强大小无必然联系，A 错误b 点电势高于a 点，但 a、b 可能不在同一

20、条电场线上，B 错误答案：C智浪教育-普惠英才文库3(2009 年广东卷)如图 7211 所示，在一个粗糙水平面上，彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块由静止释放后，两个物块向相反方向运动，并最终停止在物块的运动过程中，下列表述正确的是()图 7211A两个物块的电势能逐渐减少B物块受到的库仑力不做功C两个物块的机械能守恒D物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力智浪教育-普惠英才文库解析：由于两电荷电性相同，则两者之间的作用力为斥力，因此在远离过程中，电场力做正功，则电势能逐渐减少，A 正确、B错误；由于运动过程中，有重力以外的力做功，故机械能不守恒，C 错误；在远离过程中，开始时电场力大于摩擦力，后来电场力小于摩擦力，D错误答案：A