高中物理 第2章 电势能与电势差 第2节 电势与等势面学案 鲁科版选修31.doc

第2节电势与等势面学 习 目 标知 识 脉 络1.知道电势的概念，知道电势是反映电场的能的性质的物理量(难点)2知道电势与电势能一样，具有相对性；能正确区分电势、电势能和电场强度(重点、难点)3知道等势面的概念，掌握等势面的特点，并记住几种典型电场的等势面的分布情况(重点)4了解尖端放电现象.电 势定义电荷在电场中某点的电势能跟电荷量的比值，叫做该点的电势.公式.单位伏特，符号v,1 v1 j/c.矢标性电势是标量，没有方向.物理意义电势是从能量的观点描述电场的物理量.相对性跟电势能一样，电势的值并没有绝对的意义只有先规定了电场中某处的电势为零，才能确定该电场中各点的电势值.1沿一条电场线方向上的各点，电势不可能相同()2电场中某点的电势与ep成正比，与q成反比()3电势与电场强度无任何关系()在电势越高的地方，某电荷的电势能是不是越大？【提示】不是对于正电荷，电势越高，电势能越大对于负电荷，电势越高，电势能越小如图221所示的匀强电场，电场强度为e，取o点为零势能点，a点距o点为l，ao连线与电场强度反方向的夹角为.图221探讨1：电荷量分别为q和2q的试探电荷在a点的电势能为多少？【提示】由epaepowaoeqlcos ，知电荷量为q和2q的试探电荷在a点的电势能分别为eqlcos 、2eqlcos .探讨2：电势能与电荷量的比值是否相同？【提示】虽然电势能不同，但电势能与电荷量的比值相同，都为elcos .探讨3：电势能与电荷量的比值与试探电荷的电荷量是否有关系？【提示】比值与试探电荷量没有关系1电势的固有性：电势是表示电场能量属性的一个物理量，电场中某点的电势大小是由电场本身决定的，与零电势点的选取有关，而与在该点是否放入电荷及电荷的电性和电荷量均无关，这和许多用比值定义的物理量相同，如前面学过的电场强度e.2电势高低的判断方法(1)电场线法：沿电场线方向，电势越来越低(2)电势能判断法：对于正电荷，电势能越大，所在位置的电势越高；对于负电荷，电势能越小，所在位置的电势越高(3)电场力做功判断法：在两点间移动正电荷，如果电场力做正功，则电势能减少，电势降低；如果电场力做负功，则电势能增加，电势升高在两点间移动负电荷，如果电场力做正功，则电势能减少，电势升高；如果电场力做负功，则电势能增加，电势降低1(多选)关于电势，下列说法正确的是()a电场中某点的电势，其大小等于单位正电荷由该点移动到零电势点时，电场力所做的功b电场中某点的电势与零电势点的选取有关c由于电势是相对的，所以无法比较电场中两点的电势高低d电势是描述电场的能的性质的物理量【解析】由电势的定义可知a正确由于电势是相对量，电势的大小与零电势点的选取有关，故b正确虽然电势是相对的，但电势的高低是绝对的，因此c错误电势与电势能相联系，它是描述电场的能的性质的物理量，故d正确【答案】abd2(多选)如图222所示，关于电场中的a、b两点，下列说法中正确的是() 【导学号：34022013】图222a电势ab，场强eaebb电势ab，场强eaebc将q电荷从a点移到b点静电力做了正功d将q电荷分别放在a、b两点时具有的电势能epaepb【解析】由于b处电场线密集，所以场强eab，a选项错误，b选项正确将q电荷从a点移到b点静电力做了正功，c选项正确负电荷在电势高的a点具有的电势能反而少，所以epaa，中垂线是一等势线，bb，若沿中垂线移动电荷，电场力不做功甲乙图2244如图225所示，q1和q2是等量异种点电荷，m、n是两个点电荷连线的垂直平分线上的两点将正电荷q从无限远处移到电场中，下述说法不正确的是() 【导学号：34022014】图225a将q沿着中垂线移到m点与移到n点电场力做的功相同b因为不知m、n两点的具体位置，所以无法比较移到m、n两点做功的多少c取无限远处电势为零，a点的电势大于零d取无限远处电势为零，b点的电势小于零【解析】m、n两点在同一个等势面上，且中垂面的电势与无限远处相同，所以沿等势面移动电荷电场力不做功，故a正确，b错误；根据等势面的分布可知，a点所在的等势面电势高于中垂面的电势，b点所在的等势面电势低于中垂面的电势，故c、d正确【答案】b5如图226所示，p、q是两个电荷量相等的正点电荷，它们连线的中点是o，a、b是中垂线上的两点，bc，则knml，所以由k到l过程中电场力做负功，电势能增加，a、c正确由l到m过程中，电场力先做负功再做正功，电势能先增大后减小，动能先减少后增加，b、d错误【答案】ac电场线、等势面、运动轨迹的处理方法(1)利用电场线与等势面垂直的特点，可以根据等势面的形状画出电场线，如果已知等势面电势的高低关