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(xué)目標(biāo)：（-）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(guān)系。2、理解電勢的概念，知道電勢是描述電場的能的性質(zhì)的物理量。明確電勢能、電勢、 靜電力的功、電勢能的關(guān)系。了解電勢與電場線的關(guān)系，了解等勢而的意義及與電場線的關(guān) 系©3、理解掌握電勢差的概念、泄義式與應(yīng)用（二）過程與方法通過與前而知識的結(jié)合，理解電勢能與靜電力做的功的關(guān)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(yīng)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(chǎn)和生活相關(guān)的實際問題，增強科學(xué)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(guān)系，并能用此解決相關(guān)問題，能根據(jù)電勢差的左義式進(jìn)行 有關(guān)計算 教學(xué)過程:新課教學(xué):1. 靜電力做功的特點結(jié)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(jié)果都一樣即：W=qELAM=qELABcos<9【結(jié)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(guān)，而與 電荷的運動路徑無關(guān)。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(guān)，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(guān)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?。浑妶隽ψ鲐?fù)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(zhuǎn)化，而它們的總量保持不變。 .若規(guī)定無窮遠(yuǎn)處的電勢能為零則在正電荷產(chǎn)生的電場中正電荷在任意一點具有的電勢能都為正，負(fù)電荷在任一點具有的電勢能都為負(fù)。在負(fù)電荷產(chǎn)生的電場中正電荷在任意一點具有的電勢能都為負(fù)，負(fù)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(fù)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(yīng)先規(guī)定電場中電勢能的零位置。關(guān)于電勢能零點的規(guī)定：P19 （大地或無窮遠(yuǎn)默認(rèn)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(zhì)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(biāo)量，只有大小，沒有方向，但有正負(fù)。E（2）公式：（p =（與試探電荷無關(guān)）q（3）單位：伏特（V）（4）標(biāo)失性：電勢是標(biāo)量只有大小沒有方向，但有正負(fù)之分，正負(fù)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(guān)，即電勢的 數(shù)值決定于零電勢的選擇.（大地或無窮遠(yuǎn)默認(rèn)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(fù)E（2）甲=為定義式，0與試探電荷無關(guān)，只與在電場中的位置有關(guān) q（3）使用公式進(jìn)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(biāo)的對應(yīng)）注意：（1）電勢差也是標(biāo)量，可正，可負(fù)。（2）電勢差與零電勢的選擇無關(guān)，沒有相對性（3）電勢差與電勢一樣與試探電荷無關(guān)，只與在電場中的位置有關(guān)3、靜電力做功與電勢差的關(guān)系電荷Q在電場中從A務(wù)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(dǎo)-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(guān)，只與AB位置有關(guān)對公式使用的說明：（1）帶符號計算（2）取絕對值計算，正負(fù)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(fù)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(fù)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(gòu)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(yuǎn)電勢逐漸減小，無窮遠(yuǎn)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(fù)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(xí)：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(guān)于場強與電勢的關(guān)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(guān)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(fù)電荷從a點移到b點電場力做負(fù)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(wù)動的是正電荷還是負(fù)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