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1、第一章靜電場靜電場4電勢能和電勢電勢能和電勢知道靜電力做功的特點，了解靜電力做功和電勢能變化的關系知道靜電力做功的特點，了解靜電力做功和電勢能變化的關系掌握電勢能、電勢的概念、公式和性質掌握電勢能、電勢的概念、公式和性質知道什么是等勢面，理解等勢面的特點知道什么是等勢面，理解等勢面的特點 我們知道重力做正功，物體的重力勢能減小，其高度降低(如圖甲)；當重力做負功，物體的重力勢能增大，其高度升高(如圖乙)。那么當電場力做正功(或負功)時(如圖丙)，其電勢能與電勢又是怎樣變化的呢？1 1知識自主梳理知識自主梳理2 2重點難點突破重點難點突破3 3考點題型設計考點題型設計4 4易錯案例剖析易錯案例剖
2、析5 5課堂知識結構課堂知識結構6 6隨堂鞏固提升隨堂鞏固提升7 7課課 時時 作作 業(yè)業(yè)知識自主梳理知識自主梳理 1特點 在靜電場中移動電荷時，靜電力做的功與電荷的_位置和_位置有關，與電荷經過的路徑_。 2適用范圍 該結論對于勻強電場和非勻強電場均適用。靜電力做功的特點靜電力做功的特點知知 識識 點點 1起始起始終止終止無關無關 1概念 電荷在_叫做電勢能，可用Ep表示。 2大小 電荷在某點的電勢能，等于靜電力把它從該點移動到_時所做的功。知知 識識 點點 2電勢能電勢能電場中的勢能電場中的勢能零勢能位置零勢能位置 3與電場力做功的關系 靜電力做的功等于電勢能的_，用公式表示WAB_。 電
3、場力做正功，電勢能_，電場力做負功，電勢能_。 4相對性 電勢能的數值大小與_的選取有關。通常把離場源電荷_或_的電勢能規(guī)定為零。減少量減少量EPAEPB減小減小增加增加零勢能點零勢能點無窮遠處無窮遠處地球表面地球表面 1定義 電荷在電場中某一點的_與它的_的比值，叫做這一點的電勢。 3單位 _，符號是V。知知 識識 點點 3電勢電勢電勢能電勢能電荷量電荷量伏特伏特 4特點 (1)相對性：電場中各點電勢的高低，與所選取的_的位置有關。 (2)標量性：電勢是標量，只有大小，沒有方向，但有_。 5判斷電勢高低的辦法 (1)在電場中沿著電場線的方向，電勢逐漸_。 (2)在電場力作用下，靜止的正電荷從
4、_移向_。電勢零點電勢零點正負正負降低降低高電勢高電勢低電勢低電勢 1定義 在電場中，_叫做等勢面。 2等勢面特點 (1)等勢面上各點電勢相等，在等勢面上移動電荷電場力_。 (2)等勢面一定跟電場線_，而且電場線總是由電勢較高的等勢面指向_的等勢面。 (3)規(guī)定：畫等勢面時，相鄰兩等勢面間電勢差相等，這樣，在等勢面密處電場強度_，在等勢面疏處，電場強度_。知知 識識 點點 4等勢面等勢面電勢相等的點組成的面電勢相等的點組成的面不做功不做功垂直垂直電勢較低電勢較低較大較大較小較小重點難點突破重點難點突破 1.電勢能的特點 (1)電勢能是由電場和電荷共同決定的，屬于電荷和電場所共有的，我們習慣上說
5、成電荷的電勢能。 (2)電勢能是標量，有正負但沒有方向，其正負表示大小。 (3)電勢能是相對的，其大小與選定的參考點有關。確定電荷的電勢能，首先應確定參考點，也就是零勢能點的位置。一、對電勢能的理解一、對電勢能的理解 2電勢能增減的判斷方法 (1)做功判斷法 無論正、負電荷，只要電場力做正功，電荷的電勢能一定減小；只要電場力做負功，電荷的電勢能一定增大。 (2)電場線判斷法 正電荷順著電場線的方向移動時，電勢能逐漸減小；逆著電場線的方向移動時，電勢能逐漸增大。 負電荷順著電場線的方向移動時，電勢能逐漸增大；逆著電場線的方向移動時，電勢能逐漸減小。 3電勢能與重力勢能的比較 兩種勢能兩種勢能比較
6、內容比較內容電勢能電勢能重力勢能重力勢能定義定義電場中的電荷具有的勢能電場中的電荷具有的勢能電電勢能勢能重力場中的物體具有的勢能重力場中的物體具有的勢能重力勢能重力勢能系統(tǒng)性系統(tǒng)性電荷和電場電荷和電場物體和地球物體和地球大小的大小的相對性相對性電荷在某點的電勢能等于把電電荷在某點的電勢能等于把電荷從該點移到零勢能位置時靜荷從該點移到零勢能位置時靜電力做的功電力做的功物體在某點的重力勢能等于物體在某點的重力勢能等于把物體從該點移到零勢能位把物體從該點移到零勢能位置時重力做的功置時重力做的功變化大小變化大小的量度的量度電場力做的功是電勢能變化大電場力做的功是電勢能變化大小的量度，靜電力做的功等于小
7、的量度，靜電力做的功等于電勢能的減少量電勢能的減少量重力做的功是重力勢能變化重力做的功是重力勢能變化大小的量度，重力做的功等大小的量度，重力做的功等于重力勢能的減少量于重力勢能的減少量對應力做功對應力做功的特點的特點做功多少只與始末位置有關，與經過的路徑無關，且做的功做功多少只與始末位置有關，與經過的路徑無關，且做的功等于勢能的減少量等于勢能的減少量 1電勢的特點 (1)電勢具有相對性；電勢是相對的，電場中某點的電勢高低與零電勢點的選取有關。通常將離場源電荷無窮遠處，或是地球表面選為零電勢點。 (2)電勢是標量：電勢是只有大小、沒有方向的物理量，在規(guī)定了電勢零點后，電場中各點的電勢可能是正值，
8、也可能是負值。正值表示該點的電勢高于零電勢；負值表示該點的電勢低于零電勢。顯然，電勢的正負只表示大小，不表示方向。二、對電勢的理解二、對電勢的理解 2電勢高低的判斷方法 (1)電場線法：沿電場線方向，電勢越來越低。 (2)場源電荷判斷法：離場源正電荷越近的點，電勢越高；離場源負電荷越近的點，電勢越低。 (3)電勢能判斷法：對于正電荷，電勢能越大，所在位置的電勢越高；對于負電荷，電勢能越小，所在位置的電勢越高。 3電勢能與電勢的區(qū)別與聯系 答案：對 1等勢面的特點 (1)在等勢面內任意兩點間移動電荷，電場力不做功。 (2)在空間中兩等勢面不相交。 (3)電場線總是和等勢面垂直，且從電勢較高的等勢
9、面指向電勢較低的等勢面。 (4)在電場線密集的地方，等差等勢面密集；在電場線稀疏的地方，等差等勢面稀疏。 (5)等勢面是為描述電場的性質而假想的面。 (6)等勢面的分布與零電勢點的選取無關。三、對等勢面的理解三、對等勢面的理解 2幾種常見的電場的等勢面分布 特別提醒(1)已知等勢面的情況時，可作等勢面的垂線來確定電場線，并由“電勢降低”的方向確定電場線方向。 (2)已知電場線時，可作電場線的垂線來確定等勢面，并由“沿電場線方向電勢降低”確定等勢面的電勢高低。 解析：不同等勢面電勢不相等，若兩等勢面相交，則在交點處電勢就有兩個值，這與實際相矛盾，所以兩等勢面不相交。考點題型設計考點題型設計題型題
10、型1電勢能、電勢的計算電勢能、電勢的計算 答案：(1)1.2104J1.2104V(2)1.2104VB 題型題型2電勢高低及電勢能大小的判定電勢高低及電勢能大小的判定BD AQ2帶負電且電荷量大于Q1 Bb點的場強一定為零 Ca點的電勢比b點的電勢高 D粒子在a點的電勢能比在b點的電勢能小 點評：當只有電場力做功時，電勢能和動能互相轉化，總能量守恒。AB 解析：電場線越密集，表示該處的電場強度越大，故a點的電場強度比b點的大，選項A正確；順著電場線方向電勢逐漸降低，故a點電勢比b點的高，選項B正確；檢驗電荷q從a點移到b點，電場力做負功，電勢能增加，故選項C、D錯誤。題型題型3等勢面的應用等
11、勢面的應用AB 解析：根據電場線與等勢面垂直并指向電勢低的等勢面，可大致畫出電場線的形狀，粒子在靜電力的作用下軌跡向下彎曲，根據曲線運動的特點，可以說明靜電力指向軌跡內側，與電場強度方向相反，所以粒子帶負電，選項A正確；等勢面先是平行等距，后變得稀疏，則電場先是勻強電場，后是非勻強電場，即靜電力先不變，后變小，粒子的加速度先不變，后變小，選項B正確；從A到B靜電力做負功，所以粒子的速度減小，選項C錯誤；靜電力始終做負功，由功能關系可知，粒子的電勢能始終增大，所以選項D錯誤。 點評：根據電場線與等勢面垂直的特點，判斷出電場線的大致方向是解決該類問題的關鍵。 解析：題圖為等量同種電荷的等勢面，故A
12、選項錯，由圖中等勢面的疏密知B選項正確；由運動軌跡的彎曲情況、電場力的做功情況和動能的變化情況知C錯，D正確。BD 題型題型4帶電物體在電場中的功能轉化帶電物體在電場中的功能轉化 點評：涉及到能量轉化題時，要找準功能對應關系，如電勢能的變化看電場力做的功；彈性勢能的變化，看彈力做的功；機械能的變化，看重力以外的力做的功；動能的變化，看合外力做的功。易錯案例剖析易錯案例剖析CD 正確解答：由點電荷的電場線及等勢面分布特點可知M、N兩點電場強度大小相等，但方向不同，A錯誤；由橢圓焦點到橢圓上點的距離可知，C點離A點比P點離A點遠，故C點電勢比P點電勢低，B錯誤；由電勢能Epq可知同一正點電荷在D點
13、時的電勢能高于在C點的電勢能，C正確；因離正點電荷越遠，電勢越低，有MNPC，所以將負點電荷由M沿MCPN移到N點，電場力先做負功再做正功，但總功為零，D正確。易錯分析：易錯分析：對于場強的比較，不少同學由對稱性得出對于場強的比較，不少同學由對稱性得出M點與點與N點場強大小相點場強大小相等，故電場強度相同，沒有注意場強的矢量性而錯選等，故電場強度相同，沒有注意場強的矢量性而錯選A項；比較電勢能時單純從項；比較電勢能時單純從所給圖形入手，誤認為所給圖形入手，誤認為C、D兩點關于兩點關于O點對稱電勢等大，故認為同一正點電荷點對稱電勢等大，故認為同一正點電荷在這兩點電勢能相等而漏選在這兩點電勢能相等而漏選C項。項。課堂知識結構課堂知識結構隨堂鞏固提升隨堂鞏固提升課課 時時 作作 業(yè)業(yè)
高中物理 第1章 靜電場 4 電勢能和電勢課件 新人教版選修31
