1、電勢(shì)能和電勢(shì)目標(biāo)定位1.知道靜電力做功的特點(diǎn)，掌握靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系.2.理解電勢(shì)能、電勢(shì)的概念，知道參考點(diǎn)的選取原則.3.知道什么是等勢(shì)面，并能理解等勢(shì)面的特點(diǎn)一、靜電力做功、電勢(shì)能及其關(guān)系1靜電力做功的特點(diǎn)如圖1所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中不論q經(jīng)由什么路徑從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，靜電力做的功都相等說(shuō)明靜電力做的功與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)，與電荷經(jīng)過(guò)的路徑無(wú)關(guān)(填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”)可以證明，對(duì)于非勻強(qiáng)電場(chǎng)也是適用的圖12電勢(shì)能(1)概念：電荷在電場(chǎng)中具有的勢(shì)能用Ep表示(2)靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系：靜電力做的功等于電勢(shì)能的減少量表達(dá)式：WABEpAEpB.(3)電勢(shì)能的大?。弘姾稍?/p>

2、某點(diǎn)的電勢(shì)能，等于把它從這點(diǎn)移動(dòng)到零勢(shì)能位置時(shí)靜電力做的功深度思考(1)在電場(chǎng)中確定的兩點(diǎn)移動(dòng)等量的正、負(fù)電荷時(shí)，靜電力做功和電勢(shì)能的變化有何差異？(2)電勢(shì)能是標(biāo)量還是矢量？它有正負(fù)之分嗎？若有，其正負(fù)號(hào)表示什么？答案(1)靜電力做功的絕對(duì)值相等，正負(fù)不同，電勢(shì)能的變化量相等，增減情況相反(2)電勢(shì)能是標(biāo)量，有正負(fù)、無(wú)方向電勢(shì)能為正值表示電勢(shì)能大于零勢(shì)能點(diǎn)的電勢(shì)能，電勢(shì)能為負(fù)值表示電勢(shì)能小于零勢(shì)能點(diǎn)的電勢(shì)能例1將帶電荷量為6106C的負(fù)電荷從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做了3105J的功，再?gòu)腂移到C，電場(chǎng)力做了1.2105J的功，則：(1)電荷從A移到B，再?gòu)腂移到C的過(guò)程中電勢(shì)能共改

3、變了多少？(2)如果規(guī)定A點(diǎn)的電勢(shì)能為零，則該電荷在B點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢(shì)能分別為多少？(3)如果規(guī)定B點(diǎn)的電勢(shì)能為零，則該電荷在A點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢(shì)能分別為多少？解析(1)WACWABWBC(31051.2105) J1.8105J.可見電勢(shì)能增加了1.8105J.(2)如果規(guī)定A點(diǎn)的電勢(shì)能為零，由公式得該電荷在B點(diǎn)的電勢(shì)能為EpBEpAWAB0WAB3105J.同理，C點(diǎn)的電勢(shì)能為EpCEpAWAC0WAC1.8105J.(3)如果規(guī)定B點(diǎn)的電勢(shì)能為零，則該電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能為：EpAEpBWAB0WAB3105J.C點(diǎn)的電勢(shì)能為EpCEpBWBC0WBC1.2105J.答案見解析(1)電勢(shì)能的系統(tǒng)

4、性：電勢(shì)能由電場(chǎng)和電荷共同決定，但我們習(xí)慣說(shuō)成電場(chǎng)中的電荷所具有的勢(shì)能.(2)電勢(shì)能的相對(duì)性：電勢(shì)能是一個(gè)相對(duì)量，其數(shù)值與零勢(shì)能點(diǎn)的選取有關(guān).例2在電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的物體從A點(diǎn)開始以某一初速度沿電場(chǎng)反方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度的大小為，物體運(yùn)動(dòng)距離l到B時(shí)速度變?yōu)榱阆铝姓f(shuō)法正確的是()A物體克服電場(chǎng)力做功qElB物體的電勢(shì)能減少了qElC物體的電勢(shì)能增加了qElD若選A點(diǎn)的電勢(shì)能為零，則物體在B點(diǎn)的電勢(shì)能為qEl解析物體所受電場(chǎng)力方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，所以電場(chǎng)力做負(fù)功即克服電場(chǎng)力做功WqEl，選項(xiàng)A正確；由于電場(chǎng)力做功等于電勢(shì)能的減少量，電場(chǎng)力做負(fù)功，所

5、以電勢(shì)能增加了qEl，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確；由WABEpAEpB可知，當(dāng)選A點(diǎn)的電勢(shì)能為零時(shí)，EpBWABqEl，選項(xiàng)D正確答案ACD(1)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)力做的功為WqEd，其中d為沿電場(chǎng)線方向的位移.(2)功是能量轉(zhuǎn)化的量度，但要理解并區(qū)別電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系、合外力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系(動(dòng)能定理)，即搞清功與能的變化的對(duì)應(yīng)關(guān)系.二、電勢(shì)1概念：電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)能與它的電荷量的比值2定義式和單位：，單位是伏特，符號(hào)是V.3相對(duì)性：電勢(shì)也是相對(duì)的，常取離場(chǎng)源電荷無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零，或大地的電勢(shì)為零，電勢(shì)可以是正值，也可以是負(fù)值，沒(méi)有方向，因此是標(biāo)量4與電場(chǎng)線的關(guān)系：沿電場(chǎng)

6、線的方向電勢(shì)降低深度思考電荷在電勢(shì)越高的位置電勢(shì)能越大嗎？答案不一定，正電荷在電勢(shì)越高處電勢(shì)能越大，負(fù)電荷在電勢(shì)越高處電勢(shì)能越小例3如果把q1.0108C的電荷從無(wú)限遠(yuǎn)移到電場(chǎng)中的A點(diǎn)，需要克服靜電力做功W1.2104J，那么：(1)q在A點(diǎn)的電勢(shì)能和A點(diǎn)的電勢(shì)各是什么？(2)q未移入電場(chǎng)前，A點(diǎn)的電勢(shì)是多少？解析(1)靜電力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零，電荷在無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)能也為零，即0，Ep0.由WAEpEpA得EpAEpWA0(1.2104J)1.2104J再由A得A1.2104V(2)A點(diǎn)的電勢(shì)是由電場(chǎng)本身決定的，跟A點(diǎn)是否有電荷存在無(wú)關(guān)，所以q未移入電場(chǎng)前，A點(diǎn)的電勢(shì)仍為1

7、.2104V.答案(1)1.2104J1.2104V(2)1.2104V(1)電勢(shì)和電勢(shì)能具有相對(duì)性，與零勢(shì)面的選擇有關(guān).(2)是電勢(shì)的定義式.電場(chǎng)中某點(diǎn)處的大小是由電場(chǎng)本身決定的，與在該點(diǎn)處是否放入試探電荷、電荷的電性、電荷量均無(wú)關(guān).(3)由求電勢(shì)時(shí)，可將各物理量的“”、“”直接代入計(jì)算，這樣更方便.例4有一電場(chǎng)的電場(chǎng)線如圖2所示，電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和電勢(shì)分別用EA、EB和A、B表示，則()圖2AEAEB，ABBEAEB，ABCEABDEAEB，AB解析由電場(chǎng)線的疏密可知EAEB，根據(jù)沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低可知AEPBOP，EOEPC負(fù)電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能大DO、P兩點(diǎn)所在直線為等勢(shì)面答

8、案AD解析等量異種電荷的中垂線是一條等勢(shì)面，故OP，負(fù)電荷在O、P兩點(diǎn)電勢(shì)能相等，B、C錯(cuò)，D正確；由電場(chǎng)疊加可知從中點(diǎn)O到無(wú)窮遠(yuǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度越來(lái)越小，故EOEP，A正確7(多選)如圖4甲所示的直線為某電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，A、B是這條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，若將一負(fù)電荷從A點(diǎn)自由釋放，負(fù)電荷沿電場(chǎng)線從A到B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度時(shí)間圖象如圖乙所示，比較A、B兩點(diǎn)電勢(shì)的高低和場(chǎng)強(qiáng)E的大小可得()圖4AABBABCEAEBDEAEB答案BC解析負(fù)電荷的速度在增加，說(shuō)明電場(chǎng)力方向由A指向B，場(chǎng)強(qiáng)方向由B指向A，所以BA，B對(duì)又知加速度在減小，所以EAEB，C對(duì)8(多選)如圖5所示，實(shí)線是一個(gè)電場(chǎng)中的電場(chǎng)線，虛線是一

9、個(gè)負(fù)的試探電荷在這個(gè)電場(chǎng)中僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)的軌跡若電荷是從a處運(yùn)動(dòng)到b處，以下判斷正確的是()圖5A電荷從a到b加速度減小B電荷從a到b動(dòng)能減小C電荷從a到b電勢(shì)能減小D電荷從a到b電勢(shì)能增大答案ABD解析由電場(chǎng)線的疏密程度可知，EaEb，再由a知，A項(xiàng)正確；電場(chǎng)力的方向指向曲線的內(nèi)側(cè)，即沿電場(chǎng)線指向左，粒子從a運(yùn)動(dòng)到b處，電場(chǎng)力做負(fù)功，動(dòng)能減小，電勢(shì)能增大，所以B、D項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤.9一個(gè)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖6中曲線AB所示，平行的虛線a、b、c、d表示該電場(chǎng)中的四個(gè)等勢(shì)面不計(jì)粒子重力，下列說(shuō)法中正確的是()圖6A該粒子一定帶正電B四個(gè)等勢(shì)面中a等勢(shì)面的電勢(shì)一定最低C該粒

10、子由A到B過(guò)程中動(dòng)能一定逐漸減小D該粒子由A到B過(guò)程中電勢(shì)能一定逐漸減小答案D解析根據(jù)電場(chǎng)線垂直于等勢(shì)面，可畫出電場(chǎng)線再由粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可知，粒子受向上的電場(chǎng)力，由于粒子帶電正負(fù)不確定，所以無(wú)法判斷電場(chǎng)線的方向，無(wú)法判斷電勢(shì)高低，A、B錯(cuò)；由A到B的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，所以粒子的動(dòng)能增大，電勢(shì)能減小C錯(cuò)，D正確題組三電勢(shì)能和電勢(shì)的計(jì)算10將一正電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)處移至電場(chǎng)中M點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為6.0109J，若將一個(gè)等量的負(fù)電荷從電場(chǎng)中N點(diǎn)移向無(wú)窮遠(yuǎn)處，電場(chǎng)力做功為7.0109J，則M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)M、N有()AMN0BNM0CNM0DMN0答案C解析取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)0.對(duì)正電荷：WM0EpMqM，M；對(duì)負(fù)電荷：WNEpN0qN，N；所以NM0，選項(xiàng)C正確11如圖7所示，把電荷量為5109C的電荷，從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，其電勢(shì)能如何變化？若A點(diǎn)的電勢(shì)A15V，B點(diǎn)的電勢(shì)B10V，則此過(guò)程中電場(chǎng)力做的功為多少？圖7答案增大2.5108J解析電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，故電勢(shì)能增大由電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系知，電場(chǎng)力做的功為WABEpAEpBqAqBq(AB)(5109)(1510) J2.5108J.12將一個(gè)電荷量為2108C的點(diǎn)電荷，從零電勢(shì)點(diǎn)S移到M點(diǎn)要克服靜電力做功4108J.(1)q在M點(diǎn)的電勢(shì)能和M點(diǎn)的電勢(shì)各是多少？(2)q移入電場(chǎng)前，M點(diǎn)的電勢(shì)是多少