第十章靜電場中的能

10.2電勢差1、電場力做功的特點是什么？靜電力做的功與電荷的起始位置和終止位置有關，與電荷經過的路徑無關。2、電場力做功和電勢能的關系如何？電場力做正功，電勢能就減少電場力做負功，電勢能就增加WAB=EpA-EpB靜電力做功等于電勢能的減少量復習回顧3、電勢能和電勢的關系如何？電勢能是相對量，與零勢能點的選擇有關。電勢能的變化量——電勢能差絕對量電勢是相對量，與零電勢點的選擇有關。4、電勢高低的判斷？

沿著電場線的方向，電勢逐漸降低逆著電場線的方向，電勢逐漸升高5、電勢能和電勢的關系如何？它們是絕對量還是相對量？它們都是相對量，與零勢能點的選擇有關。復習回顧新課引入試估計：從商場2樓走到4樓，重力做功的大小。

我們不難發現：影響做功多少的因素是這兩層樓的高度差而不是樓的高度。問題

？＋EBAF某個電荷在確定的電場中由A點移動到B點，影響靜電力做功多少的因素可能是A點或B點的電勢值呢？還是A、B兩點之間電勢差值呢？選擇不同的位置作為零電勢點，電場中某點電勢的數值也會改變，但電場中某兩點之間電勢的差值卻保持不變。可與高度、高度差類比，參考面不同高度一般不同，但高度差是定值。1、定義：2、表示式：3、單位：

。4、

量，正負表示。閱讀課本31頁思考以下問題電場中兩點間電勢的差值。（電壓）一、電勢差5.靜電力做功與電勢差的關系：一、電勢差1、定義：在電場中，兩點之間電勢的差值叫做電勢差，電勢差也叫電壓1、定義：2、表示式：3、單位：

。4、

量，正負表示。注意下標，正負含義電場中兩點間電勢的差值。（電壓）一、電勢差5.靜電力做功與電勢差的關系：伏特，符號V標3、電勢差是標量。正負號表示什么呢。一、電勢差

UAB<0代表A點電勢比B低UAB>0代表A點電勢比B高電勢差是標量，正負不表示方向，表示兩點間電勢的高低。不代表電場中兩點間電勢差的大小。如5V與－5V表示電勢差的大小是一樣的．1、定義：2、表示式：3、單位：

。4、

量，正負表示。注意下標，正負含義電場中兩點間電勢的差值。（電壓）一、電勢差5.靜電力做功與電勢差的關系：伏特，符號V標兩點電勢的高低＋EBAFq影響靜電力做功多少的是電勢差。5、靜電力做功與電勢差的關系：情景：EPA=qφAEPB=qφB(任何電場)（決定式）電勢差的另一種表述：A、B兩點間的電勢差等于將電荷q從電場A點移動到B點靜電力所做的功WAB與電荷量q的比值。①UAB

、WAB、q正負號物理意義。理解：②計算時需要帶入正負號。③電勢差由場源電荷和兩點的位置決定，即由電場本身性質決定。UAB與WAB、q無關。（比值定義式）1、定義：2、表示式：3、單位：

。4、

量，正負表示

。注意下標，正負含義電場中兩點間電勢的差值。（電壓）一、電勢差5.靜電力做功與電勢差的關系：伏特，符號V標兩點電勢的高低例1電場中A、B、C、D四點的電勢如圖所示.(1)A、C及A、B間的電勢差各為多少？哪個較大？答案（1）UAC＝15V，UAB＝10V，UAC＞UAB電勢差1(2)若取D點電勢為零，則A、B、C三點的電勢各為多少？A、C及A、B間的電勢差各為多少？通過以上計算說明電勢、電勢差各具有什么特點？（2）不能.兩點間的電勢差決定于電場本身，與WAB、q均無關.6.電勢的數值與零電勢點的選取

關，具有

性。電勢差的數值與零電勢點的選取

關，具有

性。有無相對絕對例2

在勻強電場中把電荷量為2.0×10-9C的點電荷從A電移動到B點，靜電力做的功1.6×10-7J。再把這個電荷從B點移到C點，靜電力做功-4.0×10-7J。（1）A、B、C三點中哪點電勢最高？哪點電勢最低？（2）A、B間，B、C間，A、C間的電勢差各是多大？（3）把-1.5×10-9C的電荷從A點移到C點，靜電力做多少功？（4）根據以上所得結果，定性地畫出電場分布的示意圖，標出A、B、C三點可能的位置。例2

在勻強電場中把電荷量為2.0×10-9C的點電荷從A電移動到B點，靜電力做的功1.6×10-7J。再把這個電荷從B點移到C點，靜電力做功-4.0×10-7J。（1）A、B、C三點中哪點電勢最高？哪點電勢最低？解：電荷從A點移動到B點，靜電力做正功。

電荷從B點移動到C點，靜電力做負功。

因為C、B之間電勢差的絕對值比A、B之間電勢差大。

即C點電勢最高，B電最低。例2

在勻強電場中把電荷量為2.0×10-9C的點電荷從A電移動到B點，靜電力做的功1.6×10-7J。再把這個電荷從B點移到C點，靜電力做功為

-4.0×10-7J。（2）A、B間，B、C間，A、C間的電勢差各是多大？解：例2

在勻強電場中把電荷量為2.0×10-9C的點電荷從A電移動到B點，靜電力做的功1.6×10-7J。再把這個電荷從B點移到C點，靜電力做功

-4.0×10-7J。（3）把-1.5×10-9C的電荷從A點移到C點，靜電力做多少功？解：例2

在勻強電場中把電荷量為2.0×10-9C的點電荷從A電移動到B點，靜電力做的功1.6×10-7J。再把這個電荷從B點移到C點，靜電力做功-4.0×10-7J。（4）根據以上所得結果，定性地畫出電場分布的示意圖，標出A、B、C三點可能的位置。CABE在地圖中，常用等高線來表示地勢的高低。與此相似，在電場的圖示中常用等勢面來表示電勢的高低。二.等勢面1.等勢面：在電場中，電勢相同的各點構成的面叫作等勢面。注意：（1）與電場線的功能相似，等勢面也是用來形象地描繪電場的。（2）等勢面是虛擬的，是為了描述電場能的性質而假想的面。二、等勢面2.等勢面的特點：（1）等勢面一定跟電場線

，在同一等勢面上的任意兩點間移動電荷，電場力

功（做/不做）；（2）電場線總是從電勢

的等勢面指向電勢

的等勢面（高/低）任意兩個等勢面都

相交(會/不會)；（3）等勢面越密的地方電場強度越

。1.定義：電場中電勢相同的各點構成的面叫做等勢面垂直不做高低不會大二.等勢面3.常見等勢面的分布：正點電荷負點電荷勻強電場等量異種點電荷等量同種點電荷帶電導體二.等勢面3.常見等勢面的分布：

例3

在與直面平行的勻強電場中A、B、C三個點，其電勢分別為6V、2V和2V。試畫出經過A點的電場線。ABC課堂小結等勢面電

勢靜電力做功與電勢差關系電勢差內容課堂小結科學思維——類比思想重力場電場W=G(hA-hB)高度差與高度零點選取無關

電勢差與勢能零點選取無關重力場與電場類比重力:G=mg重力做功:重力勢能:EP重力勢能的變化:功能關系:高度:h高度差:Δh等高面:重力場強度：g靜電力:F=qE靜電力做功:電勢能:EP電勢能的變化:功能關系:電勢:φ電勢差:U=Δφ等勢面:電場強度：E只與初末位置有關相對的絕對的W=－ΔEP相對的絕對的8．〖2016.10〗（電場線的性質）如圖為某一電場的電場線，M、N、P為電場線上的三個點，M、N是同一電場線上兩點，下列判斷正確的是A．M、N、P三點中N點的場強最大B．M、N、P三點中N點的電勢最高C．負電荷在M點的電勢能大于在N點的電勢能D．正電荷從M點自由釋放，電荷將沿電場線運動到N點A浙江高考真題練浙江高考真題練〖2020.7選〗8.空間P、Q兩點處固定電荷量絕對值相等的點電荷，其中Q點處為正電荷，P、Q兩點附近電場的等勢線分布如圖所示，a、b、c、d、e為電場中的5個點，設無窮遠處電勢為0，則（）A.e點的電勢大于0B.a點和b點的電場強度相同C.b點的電勢低于d點的電勢D.負電荷從a點移動到c點時電勢能增加D11.〖2018.4〗（電場強度、電勢、電勢能）一帶電粒子僅在電場力作用下從A點開始以-v。做直線運動，其v-t圖像如圖所示。粒子在t。時刻運動到B點，3t。時刻運動到C點，以下判斷正確的是（

）C浙江高考真題練13．〖2016.4〗（

電場疊加

）如圖所示，真空中有兩個點電荷Q1=+9.0×10﹣8C和Q2=﹣1.0×10﹣8C，分別固定在x坐標軸上，其中Q1位于x=0處，Q2位于x=6cm處．在x軸上（）A．場強為0的點有兩處B．在x＞6cm區域，電勢沿x軸正方向降低C．質子從x=1cm運動到x=5cm處，電勢能升高D．在0＜x＜6cm的區域，場強沿x軸正方向D浙江高考真題練例4．在如圖所示的負點電荷產生的電場中，一檢驗電荷從A點分別移到B、C、D、E（在以場源電荷為圓心的圓周上），則下列情況正確的是（）A．從A到B電場力做功最多B．從A到E電場力做功最多C．電場力做功一樣多D．A點比D點電勢高C等勢面2例5．如圖所示，虛線a、b、c代表電場中的三個等勢面，相鄰等勢面之間的電勢差相等，即Uab=Ubc，實線為一帶正電的質點僅在電場力作用下通過該區域時的運動軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點，據此可知（）A．三個等勢面中，a的電勢最高 B．帶電質點通過P點時電勢能較大C．帶電質點過P點時的動能較大 D．帶電質點通過P點時的加速度較小B等勢面2例6.如圖所示，光滑絕緣細桿豎直放置，它與以正電荷Q為圓心的某圓交于B、C兩點，質量為m帶電量為-q的有孔小球從桿上A點無初速釋放。已知q<<Q，AB=h，小球滑到B點時的速度大小為，求：（1）小球由A到B的過程中靜電力做的功；（2）AC兩點間的電勢差。例7.如圖所示，勻強電場E的區域內，在O點處放置一點電荷+Q。a、b、c、d、e、f為以O為球心的球面上的點，aecf平面與電場平行，bedf平面與電場垂直，則下列說法中正確的是（）A．b、d兩點的電場強度相同B．a點的電勢等于f點的電勢C．點電荷+q在球面上任意兩點之間移動時，電場力做功一定不為零D．將點電荷+q在球面上任意兩點之間移動，從a點移動到c點電勢能的變化量一定最大D例8.如圖所示，兩個等量異號的點電荷在其連線的中垂線上有與連線中點O等距離的兩點a、b，在連線上有距中點O等距離的兩點c、d，則下列說法正確的是（）A．a、b兩點的電場強度不相同B．c、d兩點的電勢相同C．若將一負試探電荷由c點移到d點，電場力做正功D．若將一正試探電荷由無窮遠處移到c點，其電勢能一定增加D例4.如圖，回答以下問題。（1）A、B哪點的電勢比較高？負電荷在哪點的電勢能比較大？（2）負電荷由B點移動到A點時，靜電力做正功還是負功？（3）A、B兩點的電勢差UAB是正的還是負的？UBA呢？例5.某電場的等勢面如圖所示，試畫出電場線的大致分布。若單位正電荷沿任一路徑從A點移到B點，靜電力所做的功是多少？說明理由。正電荷從A點移到C點，跟從B點移到C點，靜電力所做的功是否相等？說明理由。課堂訓練：1.電場中有a、b兩點，a點電勢為2V，帶電量為2×10-8C的負離子僅在電場力作用下從a運動到b的過程中，電場力做正功4