电势差电势电势能

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1、年 级高二学 科物理版 本通用版内容标题电势差、电势、电势能编稿老师【本讲主要内容】 电势差、电势、电势能 【知识掌握】【知识点精析】一. 电势差 解析：为什么这样定义电势差？会有什么物理上的意义。 3. 由以上分析可知： （1）顺电场线移动正电荷做正功，反之则反，但功跟电量比值不变，由两点位置决定，且为正值。 （2）逆电场线移动负电荷做负功，反之则反，但功跟电量比值不变，由两点位置决定，且为负值。 4. 由此得以下物理意义： 物理意义： 1. 由电场中两点位置决定，反映电场能的性质。 2. 与检验电荷电量、电性无关。 3. 表示移动单位电量正电荷，电场力做的功。 二. 电势 1. 高度差与高

2、度关系分析： m物体由A移到B ，叫AB两点高度差。 m物体由A移到参考点O ，叫AO两点高度差。 是A相对特殊点高度差 叫A点高度，类似地： 2. 概念： （1）带电量q的电荷由电场中某点A移到参考点O，电场力做功WAO跟q比值叫（AO两点电势差）A点电势。 （2）电场中某点相对参考点的电势差，叫该点电势。 物理意义： （1）由电场中某点位置决定，反映电场能的性质。 （2）与检验电荷电量、电性无关。 （3）表示将1C正电荷移到参考点电场力做的功。 3. 4. 单位：V（伏） 5. 三. 电势能 1. 质量为m物体，由重力场中某点移到参考点重力能做多少功，m在该点具有多少重力势能。电量为q的电

3、荷，由电场中某点移到参考点电场力能做多少功，q在该点只有多少重力势能。以上说法我们可以认为是规定的一样，按这个规定可以这样定义电势能。 2. 概念： （1）电荷在电场中具有的能。 （2）电荷q由电场中某点A移到参考点O，电场力做的功等于q在A点具有的电势能。 3. 4. 电场力做功跟电势能变化关系： （1） （2）电场力做正功，电势能减少转化成其它形式能。 （3），电场力做负功，电势能增加其它形式能转化成电势能。 5. 6. 【解题方法指导】 例1. 一带电荷量等于的负电荷在电场中从a点移到b点时电场力做功，从b点移到c点时电势能增加，从c点移到d点时克服电场力做功，则a、b、c、d四点中电势

4、最低的点为（ ） A. a点B. b点C. c点D. d点 解： 三式相加 取d，排除a 分析：比较a、b，已排除b c、b不必比较第二式可不求，直接比较a、c。 解法二： 取a，除b 取a，除c 取d，除a 将各点电势都与某一点比，且学会求电势差可用全过程做总功除以电量。 例2. 如图所示，平行直线表示电场线，但未标方向，带电荷量为的粒子在电场中只受电场力作用，由A点移到B点，动能损失0.1J，若A点电势为，则下列判断正确的是（ ） （1）B点的电势为10V （2）电场线方向从右向左 （3）粒子的运动轨迹可能是轨迹1 （4）微粒的运动轨迹可能是轨迹2 A. （1）（3）B. （2）（4） C

5、. （2）（3）D. （1）（4） 解：据动能定理，只受电场力作用 ，电势升高 电场线向左 电场力向左，指向轨迹内侧 选C 请同学们思考： （1）能否根据动能的变化，判定电势能的变化。 （2）若不只在电场力作用下，能否判定电势能的变化。 解析：（1）只受电场力作用 电场力做的功就是合力做的功 动能减少 据动能定理，合力做负功，即电场力做负功 据电场力做功跟电势能变化关系，电势能增加。 （2）不只受电场力作用 合力做功不等于电场力做功 知道动能的变化，据动能定理可知合力做的功，但确定不了电场力做功 确定不了电势能变化 请同学们记住以下规律： 1. 只在电场力作用下： （1）电场力做正功，电势能减

6、少，动能增加，电能其它形式能（动能） （2）电场力做负功，电势能增加，动能减少，其它形式能（动能）电能 2. 不只受电场力作用： （1）电场力做正功，电势能减少，动能如何变化不确定。 （2）电场力做负功，电势能增加，动能如何变化不确定。 此题只受电场力作用这句话很关键。【考点突破】【考点指要】 在历年高考中，电势、电势差、电场力做功、电势能及其关系都是考查重点，概念问题多以选择题出现，有些知识渗透到综合题中，因为这些概念是描述电场的能的性质，所以与能量问题结合是常见的。【典型例题分析】 例1. （2005天津理综18）一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下。若不计空

7、气阻力，则此带电油滴从a运动到b的过程中，能量变化情况为（ ） A. 动能减小 B. 电势能增加 C. 动能和电势能之和减少 D. 重力势能和电势能之和增加 解：油滴受力如图所示 轨迹向上变曲 据能量守恒， 思考： 1. 带电粒子带何种电荷？明确何种电荷是否能确定电场力做什么功。 2. 动能变化用什么衡量。 3. 电势能变化用什么衡量。 4. 重力势能变化用什么衡量。 请同学记住下面规律： 例2. （2000春季招生10）如图所示，P、Q是两个电荷量相等的正的点电荷，它们连线的中点是O，A、B是中垂线上的两点，用分别表示A、B两点的场强和电势，则（ ） A. EA一定大于EB，UA一定大于UB

8、 B. EA不一定大于EB，UA一定大于UB C. EA一定大于EB，UA不一定大于UB D. EA不一定大于EB，UA不一定大于UB 解：两同号正点电荷电场线知：在Q中垂线上，由中点O向无穷远电场线先变密后变疏 场强先增大，后减小 A、B两点哪一点周围电场线疏密不能确定 EA与EB无法比较大小 因为正点电荷各点电势都为正值，向无穷远电势越来越低 UAUB 析：这道题既考查了电场强度，又考查了电势，要明确正电荷电场中各点电势为正，远离正电荷、电势降低。【达标测试】 1. 电场中两点间电势差的意义是（ ） A. 它是由两点的位置决定的，与移送的电荷的种类和数量无关 B. 电势差与电场力作功成正比

9、，与被移送的电量成反比 C. 电势差大小等于移送单位电荷时电场力所作的功 D. 两点间没有电荷移动，电势差为零 2. 电荷在电场中移动时，下面说法正确的是（ ） A. 正电荷顺着电场线移动，电场力作正功，电势能增加 B. 正电荷逆着电场线移动，电场力作负功，电势能增加 C. 负电荷顺着电场线移动，电场力作负功，电势能减少 D. 负电荷逆着电场线移动，电场力作正功，电势能减少 3. 如图所示在电场中，任取一条电场线，电场线上的a、b两点相距为d，则（ ） A. a点场强一定大于b点场强 B. a点电势一定高于b点电势 C. ab两点处在匀强电场中 D. ab两点间的电势差等于单位正电荷由a点沿任

10、意路径移到b点过程中电场力作的功 4. 若带正电的粒子只受电场力作用，则它在任意一段时间内（ ） A. 一定沿电场线从高电势处向低电势处运动 B. 一定沿电场线从低电势处向高电势处运动 C. 不一定沿电场线运动，但一定向电势能减小的方向运动 D. 不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动 5. （2006浙江杭州高三检测） 如图所示，在等量的异种点电荷形成的电场中，有A、B、C三点，A点为两点电荷连线的中点，B点为连线上距A点距离为d的一点，C点为连线中垂线距A点距离也为d的一点。则下面关于三点电场强度的大小、电势高低的比较，正确的是（ ） A. B. C. D. 因为零电势点未规

11、定，所以无法判断电势的高低 6. （2006江苏连云港高三调研） A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度时间图象如图甲所示。则这一电场可能是图乙中的（ ） 7. （2006江苏南京高三调研） 如图所示中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的是（ ） A. 带电粒子所带电荷的符号 B. 带电粒子在a、b两点的受力方向 C. 带电粒子在a、b两点的速度何处较大 D. 带电粒子在a、b两点的电势能何处较大

12、 8. 如图所示，a、b、c是一条电场线上的三点，a、b间的距离等于b、c间的距离。用分别表示a、b、c三点的电势和场强，可以判定（ ） A. B. C. D. 9. 电荷量为的点电荷，从电场中的a点移到b点的过程中，电场力做功，则下列说法正确的是（ ） A. 电荷的电势能增加了 B. 电荷的电势能减少了 C. a、b两点电势差等于，a点电势高 D. a、b两点电势差等于，b点电势高 10. 如果把的正电荷，从无穷远处移至电场中的A点，需要克服电场力做功。那么： （1）q在A点的电势能和A点的电势各是多少？ （2）q未移入电场前A点的电势是多少？【综合测试】 1. 如图所示，对两个电量均为的点

13、电荷连线中点O和中垂线上某点P正确的关系是（ ） A. B. C. 将正电荷从O点移至P点，电场力作正功 D. 将正电荷从O点移至P点，电场力作负功 2. 在静电场中，将一个电子由a点移到b点，电场力作功为5eV，下列判断中正确的是（ ） A. 电场强度的方向一定由b点指向a点 B. C. D. 因零电势点未确定，故a、b两点的电势没有确定值 3. 如图所示，A、B两点各放有电量为+Q和+2Q的点电荷，A、B、C、D四点在同一直线上，且AC=CD=DB，将一正电荷从C点沿直线移到D点，则（ ） A. 电场力一直作正功 B. 电场力先作正功再作负功 C. 电场力一直作负功 D. 电场力先作负功再作正功 4. 一个带正电的