物理选修3-1第四节电势能和电势

1、人教版物理第第1章章 静电场静电场人教版物理第第1章章 静电场静电场第第 四四 节节 电势能和电势电势能和电势第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场知道静电力做功的特点，了解静电力做功和电势知道静电力做功的特点，了解静电力做功和电势能变化的关系能变化的关系 掌握电势能、电势的概念、公式和性质掌握电势能、电势的概念、公式和性质知道什么是等势面，理解在同一等势面上移动电知道什么是等势面，理解在同一等势面上移动电荷静电力不做功，知道电场线与等势面垂直，并荷静电力不做功，知道电场线与等势面垂直，并

2、且由电势高的等势面指向电势低的等势面且由电势高的等势面指向电势低的等势面第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场我们知道重力做正功，物体的重力势能减小，其高我们知道重力做正功，物体的重力势能减小，其高度降低度降低(如图甲如图甲)；当重力做负功，物体的重力势能增大，；当重力做负功，物体的重力势能增大，其高度升高其高度升高(如图乙如图乙)那么当电场力做正功那么当电场力做正功(或负功或负功)时时(如图丙如图丙)，其电势能与电势又是怎样变化的呢？，其电势能与电势又是怎样变化的呢？第四节第四节 电势能

3、和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场相同相同 起始位置起始位置 终止位置终止位置 经过的路径经过的路径 第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场电场中的势能电场中的势能 静电力静电力 零势能位置零势能位置 减少量减少量 EPAEPB.增加增加零势能点零势能点 减小减小 第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场

4、静电场电势能电势能 电荷量电荷量 伏特伏特 V. 第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场电场能电场能 参考点参考点 做的功做的功 标量标量 无关无关降低降低 高电势高电势 低电势低电势 第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场电势相等的点组成的面电势相等的点组成的面 不做功不做功垂直垂直 电势较低电势较低 第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场较大较大 较小较小第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电

5、场静电场第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场三、电场强度、电势和电势能的区别与联系三、电场强度、电势和电势能的区别与联系第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场标矢标矢性性矢量，方向为矢量，方向为正电荷的受力正电荷的受力方向方向标量，但有正负，

6、正负标量，但有正负，正负只表示大小只表示大小标量，正电荷在正电标量，正电荷在正电势位置有正电势能，势位置有正电势能，简化为：正正得正，简化为：正正得正，负正得负，负负得正负正得负，负负得正决定决定因素因素场强由电场本场强由电场本身决定，与试身决定，与试探电荷无关探电荷无关电势由电场本身决定，电势由电场本身决定，与试探电荷无关，其大与试探电荷无关，其大小与参考点的选取有关，小与参考点的选取有关，有相对性有相对性由电荷量和该点电势由电荷量和该点电势二者决定，与参考点二者决定，与参考点选取有关，有相对性选取有关，有相对性联系联系(1)电势沿场强方向降落最快电势沿场强方向降落最快(2)大小关系：场强为

7、零的点，电势、电势能不一定为零；电势大小关系：场强为零的点，电势、电势能不一定为零；电势为零的点，场强不一定为零，电势能一定为零；电势能为零的为零的点，场强不一定为零，电势能一定为零；电势能为零的点，场强不一定为零，电势一定为零点，场强不一定为零，电势一定为零.第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场四、等势面与电场线的区别与联系四、等势面与电场线的区别与联系电场线电场线等势面等势面物理物理意义意义形象描述电场强度形象描述电场强度的强弱的强弱形象描述电场中各形象描述电场中各点电势的高低点电势

8、的高低来源来源从正电荷发出，终从正电荷发出，终止于负电荷止于负电荷电场中电势相同的电场中电势相同的各点构成的面各点构成的面第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场图线图线特点特点带箭头的不闭合的曲线，带箭头的不闭合的曲线，两电场线不相交两电场线不相交可以闭合，也可以不闭合，可以闭合，也可以不闭合，不同等势面不相交不同等势面不相交描述描述电场电场曲线上某一点的切线方曲线上某一点的切线方向为场强方向，疏密表向为场强方向，疏密表示场强大小示场强大小等势面的垂线方向为场强等势面的垂线方向为场强方向，等差等势面的疏密方向，等差等势面的疏密表示场强大小表示场强大小做功做功情

9、况情况电荷沿电场线移动时电电荷沿电场线移动时电场力必做功场力必做功电荷沿等势面移动时电场电荷沿等势面移动时电场力不做功力不做功联系联系(1)沿电场线方向电势降低沿电场线方向电势降低(2)电场线与等势面垂直电场线与等势面垂直第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场功，功，q的电势能要减小；而将的电势能要减小；而将q向远离向远离Q的方向移的方向移动时，电

10、场力对动时，电场力对q做负功，做负功，q的电势能要增大的电势能要增大第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场值可以回忆一下，在力学中，我们若规定喜马拉雅山值可以回忆一下，在力学中，我们若规定喜马拉雅山的珠穆朗玛峰为重力势能零点，则此峰下方物体的重力的珠穆朗玛峰为重力势能零点，则此峰下方物体的重力势能皆为负值这样，就不难理解电势能可能为负值势能皆为负值这样，就不难理解电势能可能为负值了了第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场第四节第四节 电势能和电势电势能和电

11、势人教版物理第第1章章 静电场静电场场强方向与规定的场强正方向相反场强方向与规定的场强正方向相反)；若电荷在电场中；若电荷在电场中C点的电势能点的电势能EC2J，该电荷在电场中，该电荷在电场中D点的电势能点的电势能ED3J，则应该是，则应该是ECED.第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章

12、静电场静电场第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场AQ2带正电带正电BQ2带负电带负电C试探电荷从试探电荷从b到到a的过程中电势能增大的过程中电势能增大D试探电荷从试探电荷从b到到a的过程中电势能减小的过程中电势能减小第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场解析：解析：逐项分析如下：逐项分析如下：选项选项诊断诊断结论

13、结论A由由vt图，图，v，故试探电荷受向左的库仑，故试探电荷受向左的库仑力，因此力，因此Q2带负电带负电B同上同上C由于静电力由于静电力(库仑力库仑力)做负功，故其电势能做负功，故其电势能增大增大D同选项同选项C答案：答案：BC第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场A粒子带负电粒子带负电B粒子在粒子在A点具有的电势能点具有的电势能EPA小于粒子在小于粒子在B点具点具有的电势能有的电势能EPBC粒子在粒子在A点具有的动能点具有的动能EKA小于在小于在B点具有的动点具有的动能能EKBD粒子在粒

14、子在A点的加速度小于在点的加速度小于在B点的加速度点的加速度第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场答案：答案：C解析：解析：根据物体运动的轨迹判断，该物体受到的电根据物体运动的轨迹判断，该物体受到的电场力，应向轨迹凹的一侧，故场力，应向轨迹凹的一侧，故A正确；对于负电荷，顺正确；对于负电荷，顺着电场线方向移动，需克服电场力做功，负电荷的电势着电场线方向移动，需克服电场力做功，负电荷的电势能增加，故能增加，故B正确；根据只有电场力做功，电势能与动正确；根据只有电场力做功，电势能与动能相互转化而总量保持不变这一结论，可确定能相互转化而总量保持不变这一结论，可确定E

15、KAEKB，故故C错误；根据电场线的疏密反映电场的强弱而确定，错误；根据电场线的疏密反映电场的强弱而确定，EAEB，即力的大小，即力的大小FAFB，最后得，最后得aAEb，abBEaEb，aEb，abDEab答案：答案：C解析：解析：根据电场线的疏密表示场强的大小可知：根据电场线的疏密表示场强的大小可知：EaEb；根据顺着电场线电势越来越低的规律可知：；根据顺着电场线电势越来越低的规律可知：abc.因为因为KNML，所以由，所以由K到到L过程中电场力做负功，电过程中电场力做负功，电势能增加，势能增加，A、C正确由正确由L到到M过程中，电场力做正功，过程中，电场力做正功，电势能减小，动能增加，电

16、势能减小，动能增加，B、D错误错误第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场答案：答案：A、C点评：点评：(1)熟悉几种典型电场的等势面的形状和特点熟悉几种典型电场的等势面的形状和特点是解决此类问题的基础和关键是解决此类问题的基础和关键(2)电荷只在电场力作用下做曲线运动时，电场力总电荷只在电场力作用下做曲线运动时，电场力总是指向运动轨迹的凹侧是指向运动轨迹的凹侧第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场Aa点和点和b点的电场强度相同点的电场强度相同B正电荷从正电

17、荷从c点移到点移到d点，电场力做正功点，电场力做正功C负电荷从负电荷从a点移到点移到c点，电场力做正功点，电场力做正功D正电荷从正电荷从e点沿图中虚线移到点沿图中虚线移到f点，电势能先减点，电势能先减小后增大小后增大第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场答案：答案：CD解析：解析：a点的等势面比点的等势面比b点的稀疏，故点的稀疏，故a点的场强比点的场强比b点的小，点的小，A错错c点电势低于点电势低于d点，正电荷从点，正电荷从c点移到点移到d点，点，即正电荷向高电势处移动、电场力做负功，即正电荷向高电势处移动、电场力做负功，B错错a点电点电势低于势低于c点，从点

18、，从a到到c，把负电荷移向高电势，电场力做，把负电荷移向高电势，电场力做正功，正功，C对从对从e到到f，电势先变低后变高，故沿此方向，电势先变低后变高，故沿此方向移动正电荷，电场力先做正功，后做负功，电势能先减移动正电荷，电场力先做正功，后做负功，电势能先减小后增大，小后增大，D对对.第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场第四节第四节 电势能和电势

19、电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场A小球在运动过程中机械能守恒小球在运动过程中机械能守恒B小球经过环的最低点时速度最大小球经过环的最低点时速度最大C小球电势能增加小球电势能增加EqRD小球由静止释放到达最低点，动能的增加量等小球由静止释放到达最低点，动能的增加量等于于mgR第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静电场静电场答案：答案：B解析：解析：小球在运动过程中除重力做功外，还有电场小球在运动过程中除重力做功外，还有电场力做功，所以机械能不守恒，力做功，所以机械能不守恒，A错；小球运动到最低点错；小球运动到最低点的过程中，重力与电场力均做正功，重力势能减少的过程中，重力与电场力均做正功，重力势能减少mgR，电势能减少电势能减少EqR，而动能增加，而动能增加mgREqR，到最低点时，到最低点时动能最大，所以速度最大，因此动能最大，所以速度最大，因此B正确，正确，C、D错误错误第四节第四节 电势能和电势电势能和电势人教版物理第第1章章 静