高中粤教版 (2019)第四节 电势能与电势说课ppt课件

这是一份高中粤教版 (2019)第四节 电势能与电势说课ppt课件，共38页。PPT课件主要包含了必备知识自主学习，关键能力合作探究，课时作业巩固演练，电势能，零电势，逐渐降低，电势相同，电势高，电势低，电势的三个性质等内容，欢迎下载使用。

一 电势1．定义：电荷在电场中某一点的________与它的________之比。2．定义式：φ＝________。3．单位：国际单位制中，电势的单位是______，符号是V,1 V＝1 J/C。
4．特点(1)相对性：电场中各点电势的高低，与所选取的________的位置有关。(2)标矢性：电势是标量，只有大小，没有方向，但有________。5．与电场线的关系：沿电场线方向电势__________。
[判断正误](1)电势有正、负，是矢量。(　　)(2)在匀强电场中沿电场线方向，电势降低最快。(　　)(3)电荷具有电势能大的点，电势一定高。(　　)(4)正的点电荷形成的电场，离电荷近处电势较低。(　　)
二 等势面1．定义：电场中___________的各点构成的面叫作等势面。2．等势面与电场线的关系(1)电场线跟等势面________。(2)电场线由______的等势面指向________的等势面。
[思考](1)当电荷从同一等势面上的A点移到B点时，电荷的电势能是否变化？电场力做功情况如何？提示：(1)不发生变化；电场力不做功。
(2)为什么等势面一定跟电场线垂直？提示：(2)在同一等势面上移动电荷时，电势能不变，所以静电力不做功，即静电力方向与等势面垂直，如果不垂直，电场强度就有一个沿着等势面的分量，在等势面上移动电荷时静电力就要做功，所以等势面一定跟电场线垂直。
　电势的理解与高低的判断　如图所示的匀强电场，电场强度为E，取O点为零势能点，A点距O点的距离为l，AO连线与电场强度反方向的夹角为θ。
(1)电荷量分别为q和2q的试探电荷在A点的电势能分别为多少？提示：(1)电荷量为q和2q的试探电荷在A点的电势能分别为Eqlcs θ、2Eqlcs θ。(2)电势能与电荷量的比值是否相同？提示：(2)电势能与电荷量的比值相同，都为Elcs θ。(3)电势能与电荷量的比值与试探电荷的电荷量是否有关系？提示：(3)与试探电荷的电荷量无关。
2.电势高低的判断方法
　如果把电荷量为q＝1.0×10－8 C的电荷从无限远处移到电场中的A点，需要克服电场力做功W＝1.2×10－4 J，那么：(1)q在A点的电势能和A点的电势各是多少？[答案](1)1.2×10－4 J　1.2×104 V　
(2)q未移入电场前，A点的电势是多少？[答案] (2)1.2×104 V[解析] (2)A点的电势是由电场本身决定的，跟A点是否有电荷存在无关，所以q未移入电场前，A点的电势仍为1.2×104 V。
[易错警示]电势与电势能分析判断的三点注意(1)计算电势和电势能时，一般要注意“＋”“－”号的代入。(2)电势和电场强度由电场本身决定，与试探电荷q无关，但两者大小没有任何联系。而电势能由电势和电荷q共同决定，满足Ep＝qφ的关系。(3)沿电场线电势一定降低，而电势能不一定减少。若为正电荷，沿电场线方向移动时电势能减少；若为负电荷，沿电场线方向移动时电势能增加。
　1.将一正电荷从无穷远处移入电场中M点，电势能减少了8.0×10－9 J，若将另一等量的负电荷从无穷远处移入电场中的N点，电势能增加了9.0×10－9 J，则下列判断正确的是(　　)A．φM＜φN＜0　　　　B．φN＞φM＞0C．φN＜φM＜0 D．φM＞φN＞0
2.两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示。c是两负电荷连线的中点，d点在正电荷的正上方，c、d到正电荷的距离相等，则(　　)A．a点的电场强度比b点的大B．a点的电势比b点的高C．c点的电场强度比d点的小D．c点的电势比d点的高
解析：根据电场线的分布图，a、b两点中，a点的电场线较密，则a点的电场强度较大，选项A正确。沿电场线的方向电势降低，a点的电势低于b点的电势，选项B错误。由于c、d关于正电荷对称，正电荷在c、d两点产生的电场强度大小相等、方向相反；两负电荷在c点产生的电场强度为0，在d点产生的电场强度方向向下，根据电场的叠加原理，c点的电场强度比d点的大，选项C错误。正电荷在c、d两点产生的电势相等，但两个负电荷在d点产生的电势高于c点，所以c点的总电势低于d点，选项D错误。
　对等势面的理解　 如图所示，a、b、c为三个等势面，电势大小为如图所示的数值，A、B所在直线与三个等势面均垂直。(1)电场中A、B两点电场强度沿什么方向？提示：(1)沿A→B的方向。
(2)电场中A、B两点电场强度EA和EB哪个大些？提示：(2)EB大些。(3)等势面的疏密程度与电场强弱有怎样的关系？提示：(3)相邻两等势面的电势差相等时，等势面越密的地方电场越强。
1．等势面的特点(1)在等势面内任意两点间移动电荷，静电力不做功。(2)在空间中两等势面不相交。(3)电场线总是和等势面垂直，且从电势较高的等势面指向电势较低的等势面。(4)在电场线密集的地方，等差等势面密集；在电场线稀疏的地方，等差等势面稀疏。(5)等势面是为描述电场的性质而假想的面。(6)等势面的分布与零电势点的选取无关。
2．几种常见电场的等势面
　空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示，a、b、c、d为电场中的4个点。则(　　)A．P、Q两点处的电荷等量同种B．a点和b点的电场强度相同C．c点的电势低于d点的电势D．负电荷从a到c，电势能减少
[解析]　根据题图可知，该电场是等量异种点电荷的电场，故A错误。根据电场的对称性，a、b两点的电场强度大小相等，但方向不同，故B错误。c点所在等势面离P点(正电荷)较d点所在等势面离P点近，c点的电势较高，故C错误。负电荷从a到c，静电力做正功，所以电势能减少，故D正确。
[规律总结]等势面的应用规律(1)由等势面可以判断电场中各点电势的高低及差别。(2)由于等势面和电场线垂直，已知等势面的形状分布，可以绘制电场线，从而确定电场大体分布。(3)由等差等势面(相邻两等势面的电势差相等)的疏密，可以定性地确定某点场强的大小。
　3.关于静电场的等势面，下列说法正确的是(　　)A．两个电势不同的等势面可能相交B．电场线与等势面处处相互垂直C．同一等势面上各点电场强度一定相等D．将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，静电力做正功
解析：若两个不同的等势面相交，则在交点处存在两个不同电势数值，与事实不符，A错误；电场线一定与等势面垂直，B正确；同一等势面上的电势相同，但电场强度不一定相同，C错误；将一负电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，静电力做负功，D错误。
4．如图为枕形导体周围的等势面和电场线(带有箭头的为电场线)示意图，已知相邻两个等势面间的电势差相等，则(　　)A．a点和d点的电场强度一定相同B．a点的电势一定低于b点的电势C．将正电荷从c点移到d点，静电力一定做正功D．将负电荷从c点沿虚线移到e点，电势能一定先增大后减小
解析：a点和d点的电场强度大小相等，方向不同，选项A错误；电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面，所以a点的电势一定低于b点的电势，选项B正确；c点和d点在同一等势面上，将正电荷从c点移到d点，静电力做功为零，选项C错误；将负电荷从c点沿虚线移到e点，静电力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，选项D错误。
电场中“三线”问题的解决方法粒子运动轨迹、电场线、等势线(面)是电场中常见的三线。三线问题综合了力学、电学许多知识，是电场内容中考查的重点。
一般按以下思路解决：(1)判断速度方向静电力方向。①轨迹的切线方向为速度方向；②电场线的切线方向为电场强度的方向，正电荷所受静电力的方向与电场强度方向相同，负电荷所受静电力的方向与电场强度方向相反，由此可判断出静电力的确切方向。
　　如图所示，虚线是某点电荷电场中的三个等势面，实线表示一个正电荷的运动轨迹，在正电荷从a运动到b、再运动到c的过程中，下列说法正确的是(　　)A．a点电势高于b点电势B．静电力先做负功，后做正功，总功为零C．电势能先减小，后增大D．动能先增大，后减小