第四節(jié)電勢能、電勢及電勢差

1、第四節(jié)電勢能、電勢及電勢差教學目標：（-）知識與技能1、理解靜電力做功的特點、電勢能的概念、電勢能與電場力做功的關系。2、理解電勢的概念，知道電勢是描述電場的能的性質的物理量。明確電勢能、電勢、 靜電力的功、電勢能的關系。了解電勢與電場線的關系，了解等勢而的意義及與電場線的關 系©3、理解掌握電勢差的概念、泄義式與應用（二）過程與方法通過與前而知識的結合，理解電勢能與靜電力做的功的關系，從而更好的了解電勢能和電勢 的概念。理解掌握電勢差的概念、定義式與應用（三）情感態(tài)度與價值觀嘗試運用物理原理和研究方法解決一些與生產和生活相關的實際問題，增強科學探 究的價值觀。重點：理解掌握電勢能、

2、電勢、電勢差、等勢而的概念及意義。難點：掌握電勢能與做功的關系，并能用此解決相關問題，能根據(jù)電勢差的左義式進行 有關計算 教學過程:新課教學:1. 靜電力做功的特點結合課本圖lo 4-1 （右圖）分析試探電荷q在場強為E的均強電場中沿不同路徑從A運動到B電場力做功的情況。（1）q沿直線從A到B（2）q沿折線從A到再從M到B（3）q沿任意曲線線A到B結果都一樣即：W=qELAM=qELABcos<9【結論】：在任何電場中，靜電力移動電荷所做的功，只與始末兩點的位置有關，而與 電荷的運動路徑無關。與重力做功類比，引岀:2. 電勢能（1）電勢能：由于移動電荷時靜電力做功與移動的路徑無關，電荷在

3、電場中也具有勢 能，這種勢能叫做電勢能。（2）靜電力做功與電勢能變化的關系:靜電力做的功等于電勢能的變化量。寫成式子為：W =Epa_Epb丿1注意： .電場力做正功，電荷的電勢能減??；電場力做負功，電荷的電勢能增加 .電場力力做多少功，電勢能就變化多少，在只受電場力作用下，電勢能與動能相 互轉化，而它們的總量保持不變。 .若規(guī)定無窮遠處的電勢能為零則在正電荷產生的電場中正電荷在任意一點具有的電勢能都為正，負電荷在任一點具有的電勢能都為負。在負電荷產生的電場中正電荷在任意一點具有的電勢能都為負，負電荷在任意一點具 有的電勢能都為正。 .求電荷在電場中某點具有的電勢能電荷在電場中某一點A具有的電

4、勢能師等于將該點電荷由A點移到電勢零點電場力 所做的功W的。即Ep=W .求電荷在電場中A、B兩點具有的電勢能高低將電荷由A點移到B點根據(jù)電場力做功情況判斷，電場力做正功，電勢能減小，電荷 在A點電勢能大于在B點的電勢能，反之電場力做負功，電勢能增加，電荷在B點的電勢 能小于在B點的電勢能。 電勢能零點的規(guī)定若要確定電荷在電場中的電勢能，應先規(guī)定電場中電勢能的零位置。關于電勢能零點的規(guī)定：P19 （大地或無窮遠默認為零）所以：電荷在電場中某點的電勢能，等于靜電力把它從該點移動到零電勢能位置時電 場力所有做的功。如上式若取B為電勢能零點，則A點的電勢能為：Epa =WAB=qEL.、B3. 電勢

5、表征電場性質的重要物理量度1、電勢（1）左義：電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量的比值，叫做這一點的電勢。用°表示。標量，只有大小，沒有方向，但有正負。E（2）公式：（p =（與試探電荷無關）q（3）單位：伏特（V）（4）標失性：電勢是標量只有大小沒有方向，但有正負之分，正負表示電勢的高低注意：（1）電勢具有相對性。電場中某一點的電勢的數(shù)值與零電勢的選擇有關，即電勢的 數(shù)值決定于零電勢的選擇.（大地或無窮遠默認為零），選擇零電勢后若該點電勢高于零電 勢則為正，反之為負E（2）甲=為定義式，0與試探電荷無關，只與在電場中的位置有關 q（3）使用公式進行計算時要帶符號計算2、電勢差（

6、1）泄義：電場中兩點間電勢的差值，也叫電壓。用卩刖表示。（2）公式：UAl =（pA -（pB 或 UHA =（pti -（pA 所以有：UAB=-UHA（注意下標的對應）注意：（1）電勢差也是標量，可正，可負。（2）電勢差與零電勢的選擇無關，沒有相對性（3）電勢差與電勢一樣與試探電荷無關，只與在電場中的位置有關3、靜電力做功與電勢差的關系電荷Q在電場中從A務動到B時，靜電力做的功Wa等于電荷在A、B兩點的電勢能之差。推導-wab = epa _ Epb = q（pA _ q% =_ %） = qu&w所以有：= qUAB 或 UAB=-q即：電場中A、B兩點間的電勢差等于電場力做的功

7、與試探電荷Q的比值。注意：電場中A、B兩點間的電勢差跟移動電荷的路徑無關，只與AB位置有關對公式使用的說明：（1）帶符號計算（2）取絕對值計算，正負根據(jù)電場力做功判斷4、電勢高低的判斷方法（1）電場線法沿著電場線的方向電勢逐漸降低（2）場源電荷判斷法離場源正電荷越近的點，電勢越髙；離場源負電荷越近的點，電勢越低（3）電場力做功判斷法電場力對正電荷做正功，電荷從髙電勢向低電勢移動電場力對負電荷做正功，電荷從低電勢向高電勢移動5、等勢面（1）.左義：電場中電勢相等的點構成的而（2）.等勢面的特點： .在同一等勢而上各點電勢相等，所以在同一等勢而上移動電荷，電場力不做功 .電場線跟等勢而一立垂直，并

8、且由電勢髙的等勢而指向電勢低的等勢而。 .等勢而越密，電場強度越大 .等勢而不相交，不相切（3）.等勢而的用途：由等勢而描繪電場線。（4）.幾種電場的電場線及等勢面注意：等量同種電荷連線和中線上連線上：中點電勢最小中線上：由中點到無窮遠電勢逐漸減小，無窮遠電勢為零。等量異種電荷連線上和中線上連線上：由正電荷到負電荷電勢逐漸減小。中線上：各點電勢相等且都等于零。鞏固練習：1. 在電場中（）A. 某點的電場強度大，該點的電勢一定高B. 某點的電勢高，檢驗電荷在該點的電勢能一左大C. 某點的場強為零，檢驗電荷在該點的電勢能一定為零D. 某點的電勢為零，檢驗電荷在該點的電勢能一泄為零2. 下列幾種說法

9、中正確的是（）A. 從電場外移動一個單位正電荷到電場中某一點，電場對此電荷所做的功在數(shù)值上等于該點的電勢B. 個單位正電荷在電場力的作用下從電場中的一點移動到期一點，其電勢能的變化等 于這兩點間的電勢之差C. 將一電荷勻速地從電場中的一點移到列一點，外力所做的功等于該電荷電勢能的變化D. 在電場中電勢能越髙處，電場強度一楚越大3. 關于場強與電勢的關系，下列說法正確的是（）A. 場強相等的各點，電勢也一定相等B. 電勢為零的位巻，場強也一立為零C. 電勢髙的位置，場強一定大D. 沿場強的反方向，電勢逐漸升高4. 關于電場中的電場強度和電勢，下列說法正確的是（）A. 電場強度大的地方，電勢一定髙

10、B. 等勢面上各點的電場強度大小一泄相等C. 等勢而一左跟電場線垂宜，即跟電場的方向垂直D. 沿著電場線的方向，電勢越來越低5. a、b為電場中兩點，且a點電勢高于b點，則（）A. 把負電荷從a點移到b點電場力做負功，電勢能增加B. 把正電荷從a點移到b點電場力做正功，電勢能減少C. 無論務動的是正電荷還是負電荷，電荷的電勢能都要減少D. 以上說法都不對6. 如圖所示，在場強為E的勻強電場中有 相距為1的兩點A、B兩點，Q連線AB與 電場線的夾角為（），將一電荷疑為q的正 電荷從A點移到B點。若沿直線AB移動 該電荷，電場力做功Wl=:若沿路徑ACB移動該電荷，電場力做功W2=若沿曲線ADB移動該電荷，電場力做功W3=。由此可知，電荷在電場中移動時，電場力做功的特點是o7. 如圖所示，實線為一勻強電場的電場線，一個帶電粒子射入電場后，留下一條從a到b虛線所示的徑跡，重力不計，下列判斷正確的是（）f bA. b點電勢高于a點電勢B. 粒子在a點的動能大于在b點的動能C. 粒子