電勢能和電勢（二）【典例精析+知識精講】 高二物理備課精研課件 （2019人教版必修第三冊）

10.1電勢能和電勢（二）第十章靜電場中的能量靜電力做功WAo與電荷的多少有關(guān)，顯然不能用它來表示電場某點的性質(zhì)，不過，以上分析會給我們一些啟示。請你進(jìn)一步分析，是否能找到反映電場某點性質(zhì)的物理量。電勢能為0電勢能/電荷量試探電荷靜電力做功WAoA點的電勢能+q+nq

不同的電荷在A點的電勢能跟電荷量的比值是不是與電荷無關(guān)呢？勻強(qiáng)電場中其他的位置是不是有相同的結(jié)果呢？靜電力做功WAo與電荷的多少有關(guān)，顯然不能用它來表示電場某點的性質(zhì)，不過，以上分析會給我們一些啟示。請你進(jìn)一步分析，是否能找到反映電場某點性質(zhì)的物理量。電勢能為0電勢能/電荷量試探電荷靜電力做功WAoA點的電勢能+q+nq

試探電荷B點的電勢能電勢能/電荷量+q+nq

-q

電荷-q在B點有同樣的結(jié)論嗎？電荷的電勢能與電荷量之比跟電荷無關(guān)；該比值由電場及該點在電場中的位置決定。二、電勢定義：電荷在電場中某點的電勢能與它所帶電荷量的比值叫電勢，用符號φ表示。如果用Ep表示電勢能，q表示電荷量，則單位：伏特，簡稱伏，符號V。含義：在電場中的某一點，如果電荷量為1C的電荷在這點的電勢能為1J，則該點的電勢為1V。即1V=1J/C。電勢是標(biāo)量

二、電勢已知勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E=3000N/C，

A、B與C的距離l1和l2分別為0.1m和0.04m，求A、B兩點的電勢。E=3000N/Cl1=0.1ml2=0.04mC點的電勢為0電荷的電勢能電勢能/電荷量電勢φ/VA點B點qEl1qEl2El1El2300120Fq二、電勢已知勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E=3000N/C，

A、B與C的距離l1和l2分別為0.1m和0.04m，求A、B兩點的電勢。電荷在B點的電勢能為0Ep=φqφA=

E(l1-l2)

=180VφC=－El2

=－120VEpA＝qE(l1-l2)EpC＝－qEl2Fq二、電勢電勢具有相對性⑴應(yīng)該先規(guī)定電場中某處的電勢為0，然后才能確定電場中其他各點的電勢。⑵應(yīng)用中常常選取大地為電勢零點，理論研究中選取無限遠(yuǎn)為電勢零點。比較A、B、C三點的電勢高低，你能有什么新的發(fā)現(xiàn)嗎？二、電勢比較電勢高低的方法φA>φB

>φC沿著電場線方向電勢逐漸降低法一：二、電勢比較電勢高低的方法法二：1、電場中移動正電荷電場力做正功，則電勢φ降低電場力做負(fù)功，則電勢φ升高2、電場中移動負(fù)電荷電場力做正功，則電勢φ升高電場力做負(fù)功，則電勢φ降低

+

－

二、電勢比較電勢高低的方法法三：正電荷在電勢能大的地方電勢高，負(fù)電荷在電勢能大的地方電勢低.根據(jù)電勢計算公式:說明：由公式進(jìn)行計算，q、EP帶正負(fù)號計算二、電勢比較電勢高低的方法法三：根據(jù)離場源電荷的遠(yuǎn)近來比較離正電荷越近的地方電勢越高取無窮遠(yuǎn)處的電勢為零正點電荷電場中各點的電勢大于零負(fù)點電荷電場中各點的電勢小于零離負(fù)電荷越近的地方電勢越低電勢電場強(qiáng)度E定義式物理意義決定因素矢/標(biāo)量說明二、電勢電勢與電場強(qiáng)度的比較反映電場能的性質(zhì)反映電場力的性質(zhì)由電場本身性質(zhì)決定，與檢驗電荷無關(guān)，某點電勢的大小與參考點的選取有關(guān)由電場本身性質(zhì)決定，與檢驗電荷無關(guān)標(biāo)量矢量（1）沿著電場強(qiáng)度的方向，電勢降低得最快（2）二者大小之間無直接關(guān)系，φ為零的點，E不一定為零；φ高的地方，E不一定大；E為零的點，φ不一定為零；E大的點，φ不一定高。電勢（）解析：【例題1】三個點電荷電場的電場線分布如圖所示，圖中a、b兩點處的場強(qiáng)大小分別為Ea、Eb，電勢分別為φa、φb，則(

)A.Ea>Eb，φa>φbB.Ea<Eb，φa<φbC.Ea>Eb，φa<φbD.Ea<Eb，φa>φbC由題圖可以看出a處電場線更密，所以Ea>Eb，根據(jù)對稱性，a處的電勢應(yīng)與右側(cè)負(fù)電荷附近對稱點的電勢相等，再根據(jù)沿電場線方向電勢降低可以判定φb>φa，故C項正確．【例題2】如圖所示，P、Q是等量的正點電荷，O是它們連線的中點，A、B是中垂線上的兩點，OA<OB，用EA、EB和φA、φB分別表示A、B兩點的電場強(qiáng)度和電勢，則(

)A.EA一定大于EB，φA一定大于φBB.EA不一定大于EB，φA一定大于φBC.EA一定大于EB，φA不一定大于φBD.EA不一定大于EB，φA不一定大于φB解析：BP、Q所在空間中各點的電場強(qiáng)度和電勢由這兩個點電荷共同決定，電場強(qiáng)度是矢量，P、Q兩點電荷在O點的合場強(qiáng)為零，在無限遠(yuǎn)處的合場強(qiáng)也為零，從O點沿PQ的中垂線向遠(yuǎn)處移動，電場強(qiáng)度先增大，后減小，所以EA不一定大于EB，A、C錯誤；沿電場線方向電勢降低，由等量同種正點電荷的電場線分布圖可知，從O點向遠(yuǎn)處，電勢是一直降低的，故φA一定大于φB，B正確，D錯誤?！纠}3】(多選)如圖甲所示，AB是電場中的一條直線，電子以某一初速度從A點出發(fā)，僅在電場力作用下沿AB運(yùn)動到B點，其v-t圖像如圖乙所示。關(guān)于A、B兩點的電場強(qiáng)度EA、EB和電勢φA、φB的關(guān)系，下列判斷正確的是(

)A.EA＞EB

B.EA＜EBC.φA＞φB D.φA＜φBAC由v--t圖像可知：電子做的是加速度越來越小的變減速運(yùn)動，電子受到的電場力就是其所受的合外力，即電場力越來越小，由F＝Eq可知，電場強(qiáng)度越來越小，即EA＞EB，A選項正確；由于電子帶負(fù)電，其所受的電場力方向與電場強(qiáng)度方向相反，則電場強(qiáng)度的方向應(yīng)為由A指向B，由沿電場線方向電勢越來越低，可得φA＞φB，C選項正確。解析：【例題4】在如圖所示的勻強(qiáng)電場中，有A、B兩點，且A、B兩點間的距離為x＝0.2m，已知AB連線與電場線夾角為θ＝60°，今把一電荷量q＝－2×10－8C的檢驗電荷放入該勻強(qiáng)電場中，其受到的靜電力的大小為F＝4×10－4N，方向水平向左。求：(1)電場強(qiáng)度E的大小和方向；(2)若把該檢驗電荷從A點移到B點，電勢能變化了多少；(3)若A點為電勢零點，電荷量q′＝－2×10－8C的檢驗電荷在B點的電勢能為多少。

解析：1、有一電場的電場線如圖所示。電場中a、b兩點的電場強(qiáng)度的大小和電勢分別用Ea、Eb和φa、φb表示，則(

)A.Ea>Eb，φa>φb

B.Ea>Eb，φa<φbC.Ea<Eb，φa>φb D.Ea<Eb，φa<φbA電場線越密，電場強(qiáng)度越大，所以Ea>Eb，由題圖所示電場線分布特點，結(jié)合沿電場線方向電勢降低，可知a點的電勢高于b點的電勢，即φa>φb，A正確。2、在電場中，把電荷量為4×10－9C的正點電荷從A點移到B點，克服靜電力做功6×10－8J，以下說法中正確的是(

)A.電荷在B點具有的電勢能是6×10－8JB.B點電勢是15VC.電荷的電勢能增加了6×10－8JD.電荷的電勢能減少了6×10－8J電荷在電場中某點的電勢能具有相對性，只有確定了零電勢點，B點的電勢、電荷在B點的電勢能才是確定的數(shù)值，故A、B錯誤；由于電荷從A移到B的過程中克服靜電力做功6×10－8J，故電荷電勢能應(yīng)該增加了6×10－8J，故C正確，D錯誤。C3、(多選)如圖所示，a，b，c為電場中同一條水平方向電場線上的三點，c為ab中點，a，b電勢分別為φa＝5V，φb＝3V，下列敘述正確的是(

)A.a點處的場強(qiáng)Ea一定大于b點處的場強(qiáng)EbB.一正電荷運(yùn)動到c點時受到的電場力由a指向cC.一負(fù)電荷在a點的電勢能一定大于在c點的電勢能D.一正電荷從c點運(yùn)動到b點電勢能一定減少一條電場線無法比較電場線的疏密，就無法比較場強(qiáng)的大小，則a點處的場強(qiáng)Ea不一定大于b點處的場強(qiáng)Eb，選項A錯誤；由題可判斷電場線方向從a指向b，正電荷運(yùn)動到c點時受到的電場力由a指向c，選項B正確；由題知φa>φc>φb>0，Ep＝qφ，負(fù)電荷在a點的電