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。電勢是標量

二、電勢已知勻強電場的電場強度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、電勢已知勻強電場的電場強度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降低電場力做負功，則電勢φ升高2、電場中移動負電荷電場力做正功，則電勢φ升高電場力做負功，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：由公式進行計算，q、EP帶正負號計算二、電勢比較電勢高低的方法法三：根據(jù)離場源電荷的遠近來比較離正電荷越近的地方電勢越高取無窮遠處的電勢為零正點電荷電場中各點的電勢大于零負點電荷電場中各點的電勢小于零離負電荷越近的地方電勢越低電勢電場強度E定義式物理意義決定因素矢/標量說明二、電勢電勢與電場強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)標量矢量（1）沿著電場強度的方向，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度和電勢由這兩個點電荷共同決定，電場強度是矢量，P、Q兩點電荷在O點的合場強為零，在無限遠處的合場強也為零，從O點沿PQ的中垂線向遠處移動，電場強度先增大，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，電場強度越來越小，即EA＞EB，A選項正確；由于電子帶負電，其所受的電場力方向與電場強度方向相反，則電場強度的方向應(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Ea一定大于b點處的場強EbB.一正電荷運動到c點時受到的電場力由a指向cC.一負電荷在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，就無法比較場強的大小，則a點處的場強Ea不一定大于b點處的場強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，負電荷在a點的電