高中物理人教必修三10.2電勢差講義

1、試卷第 =page 1 1頁，總 =sectionpages 3 3頁 第10章 靜電場中的能量2電勢差學習目標1理解電勢差的概念，知道電勢差與零電勢點的選取無關.2.掌握電勢差的表達式UABAB及UABeq f(WAB,q).3.知道電勢差的正、負號與電勢高低之間的對應關系.4.理解等勢面的概念，掌握等勢面的特點基礎梳理一、電勢差1定義：電場中兩點之間電勢的差值，也叫作電壓UABAB，UBABA，UABUBA.2電勢差是標量，有正負，電勢差的正負表示電勢的高低UAB0，表示A點電勢比B點電勢高3單位：在國際單位制中，電勢差與電勢的單位相同，均為伏特，符號是V.4靜電力做功與電勢差的關系(1)

2、公式：WABqUAB或UABeq f(WAB,q).(2)UAB在數(shù)值上等于單位正電荷由A點移到B點時靜電力所做的功二、等勢面1定義：電場中電勢相同的各點構成的面2等勢面的特點(1)在同一等勢面上移動電荷時靜電力不做功(2)等勢面一定跟電場線垂直，即跟電場強度的方向垂直(3)電場線總是由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面能力拓展一、電勢差的理解1電勢差反映了電場的能的性質，決定于電場本身，與試探電荷無關2電勢差可以是正值也可以是負值，電勢差的正負表示兩點電勢的高低，且UABUBA，與零電勢點的選取無關3電場中某點的電勢在數(shù)值上等于該點與零電勢點之間的電勢差二、靜電力做功與電勢差的關系1公式UAB

3、eq f(WAB,q)或WABqUAB中符號的處理方法：把電荷q的電性和電勢差U的正負代入進行運算，功為正，說明靜電力做正功，電荷的電勢能減小；功為負，說明靜電力做負功，電荷的電勢能增大2公式WABqUAB適用于任何電場，其中WAB僅是電場力做的功，不包括從A到B移動電荷時其他力所做的功3電勢和電勢差的比較概念比較內(nèi)容電勢電勢差U區(qū)別定義電勢能與電荷量的比值eq f(Ep,q)電場力做的功與電荷量的比值UABeq f(WAB,q)決定因素由電場和在電場中的位置決定，與q、Ep無關由電場和場內(nèi)兩點位置決定，與q、WAB無關相對性與零電勢點的選取有關與零電勢點的選取無關聯(lián)系數(shù)值關系UABAB，當B

4、0時，AUAB單位相同，國際單位制中均是伏特(V)標矢性都是標量，但均有正負三、等勢面1等勢面的特點及應用(1)在等勢面上移動電荷時靜電力不做功，電荷的電勢能不變(2)電場線跟等勢面垂直，并且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面，由此可以繪制電場線，從而可以確定電場的大致分布(3)等差等勢面密的地方，電場強度較強；等差等勢面疏的地方，電場強度較弱，由等差等勢面的疏密可以定性確定場強大小(4)任意兩個等勢面都不相交2幾種常見電場的等勢面(1)點電荷的等勢面是以點電荷為球心的一簇球面(2)等量異種點電荷的等勢面：點電荷的連線上，從正電荷到負電荷電勢越來越低，兩點電荷連線的中垂線是一條等勢線(3)等量

5、同種點電荷的等勢面等量正點電荷連線的中點電勢最低，兩點電荷連線的中垂線上該點的電勢最高，從中點沿中垂線向兩側，電勢越來越低等量負點電荷連線的中點電勢最高，兩點電荷連線的中垂線上該點的電勢最低從中點沿中垂線向兩側，電勢越來越高(4)勻強電場的等勢面是垂直于電場線的一簇平行等間距的平面隨堂演練1在下列物理中，屬于描述電場本身性質的物理量且為矢量的是（）A電場強度B電勢能C電勢差D電場力2真空中某點電荷O左右兩邊相等距離處有兩點A、B，則（）AA點電場強度和B點電場強度相同BA點的電勢和B點電勢相同C試探電荷-q在A點的電勢能比在B點的大D將試探電荷-q從A點移到B點的過程中，電場力做負功3一個電子

6、在電場中的A點具有80eV的電勢能，當它由A點運動到B點時克服靜電力做功30eV，則（）A電子的電勢能增加30eVB電子在B點時的電勢能是50eVCB點電勢比A點高50VDB點電勢比A點低110V4取一對用絕緣柱支持的導體A和B，使它們彼此接觸。起初它們不帶電，貼在下部的兩片金屬箔是閉合的。手握絕緣棒，把帶正電荷的帶電體C移近導體A，則（）A僅導體A下部的金屬箔張開B僅導體B下部的金屬箔張開C導體A、B下部的金屬箔均張開D導體A、B下部的金屬箔均閉合5真空中固定的四個點電荷分別位于正四面體的四個頂點處，電荷量及電性如圖所示，A點為對應棱的中點，B點為右側面的中心點，C點為底面的中心，D點為正四

7、面體的中心點（到四個頂點的距離均相等）。下列判斷正確的是（）AA點電勢等于D點電勢BB點電勢高于C點電勢CA點的電勢等于C點的電勢D將電子從A點移動到B點，電勢能不變6電荷周圍有電場，具有質量的物體周圍有引力場，引力場與電場有很多相似之處，和描述電場一樣，描述引力場也用引力場強度、引力勢、引力線等。設地球質量為M，半徑為R，地球表面處的重力加速度為g，引力常量為G，結合有關靜電場的知識進行合理的類比和猜想，則下列關于引力場說法錯誤的是（）A地球附近某點引力場強度就是該點的重力加速度gB類比電場強度，質量為m的質點在與之相距r處的引力場強度g=GC類比電勢，引力場中某點的“引力勢”反映引力場能的

8、性質，大小與零勢面選取有關D如果把地球抽象為一個孤立質點，它的“引力場線”分布類似于真空中一個孤立的正電荷所產(chǎn)生的靜電場的電場線分布7如圖所示，放在絕緣支架上帶正電的導體球A，靠近放在絕緣支架上不帶電的導體B，導體B用導線經(jīng)開關接地，開關斷開時，則導體a端_（選填：不帶電、帶正電、帶負電），導體b端_（選填：不帶電、帶正電、帶負電）；現(xiàn)把S先合上，再移走A，則導體B_（選填：不帶電、帶正電、帶負電）；如果先斷開開關再移走A，則導體B_（選填：不帶電、帶正電、帶負電）。8如圖，在勻強電場中建立一個坐標系，坐標系所在平面與電場方向平行。坐標軸上有O、B、C三點，當把一個電荷量為1.010-5C的正

9、電荷從O點沿y軸移到B點時，電場力做功為零；從B點移到C點時，克服電場力做功1.7510-3J。則該電場的方向為_，O、C兩點間的電勢差UOC=_V。參考答案1A【詳解】A電場強度反映電場本身的力性質，由電場本身決定，且電場強度是矢量，故A正確；B電勢能，可知電勢能與電場和電荷都有關，且電勢能是標量，故B錯誤；C電勢差反映電場本身的能的性質，由電場本身決定，但電勢差是標量，故C錯誤；D電場力是矢量，但電場力與電場和電荷都有關，故D錯誤；故選A。2B【詳解】A根據(jù)點電荷電場對稱性得特點，可知A點電場強度和B點電場強度大小相同，方向相反。故A錯誤；B根據(jù)點電荷電場等勢面的特點，可知A點的電勢和B點

10、電勢相同。故B正確；C根據(jù)電勢能的定義式，有試探電荷-q在A點的電勢能等于在B點的電勢能。故C錯誤；D根據(jù)電場力做功公式，有將試探電荷-q從A點移到B點的過程中，電場力整個過程沒有做功。故D錯誤。故選B。3A【詳解】AB電子由A點運動到B點時克服靜電力做功30eV，則電子的電勢能增加了30eV，電子在A點具有80eV的電勢能，則電子在B處的電勢能是 EpB=80eV+30eV=110eV故B錯誤，A正確；CD電子由A點運動到B點靜電力做功為 WAB=-30eV電子的電荷量為q=-e，則AB間的電勢差為可知，A點的電勢比B點的電勢高30V，因此，B點電勢比A點電勢低30V，故CD錯誤。故選A。4

11、C【詳解】把帶正電荷的帶電體C移近導體A，則由于靜電感應，則在A端感應出負電，在B端感應出正電，則導體A、B下部的金屬箔均張開。故選C。5A【詳解】AA、D點位于右側面底邊一對正、負點電荷連線的中垂面上，即位于這一對正、負點電荷形成的電場的等勢面上；同理，也位于左側棱上的一對正、負點電荷形成的電場的等勢面上；故A點電勢等于D點電勢，故A正確；BC A、B、C三點位于右側面底邊一對正、負點電荷連線的中垂面上，即位于這一對正、負點電荷形成的電場的等勢面上，故A、B、C三點的電勢由左側棱上的一對正、負點電荷決定，根據(jù)一對等量正、負點電荷的等勢面的分布特點可知：，故BC錯誤；D由以上分析知，將電子從A點移動到B點，電場力做負功，電勢能增加，故D錯誤。故選A。6D【詳解】A引力場強應為引力大小與物體質量的比值，就是該點的重力加速度g，A正確；B根據(jù)萬有引力定律，引力場強度B正確；C“引力勢”應為而h與零勢面選取有關，C正確；D由于物體質量均為正值，受力的方向指向地球，因此如果把地球抽象為一個孤立質點，它的“引力場線”分布類似于真空中一個孤立的負電荷所產(chǎn)生的靜電場的電場線分布，D錯誤。故錯誤的選D。7帶負電 帶正電 不帶電 帶負電 【詳解】12開關斷開時，由于靜電感應，同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，導體a端帶負電，導體b端帶正電。3把S先合上，負電荷電子通過導線流入導體，再移走