2018_2019学年高中物理第一章静电场1.4电势能和电势课件新人教版

A．油滴带正电 B．电势能增加 C．动能增加 D．重力势能和电势能之和增加
解析：选 C 由题图的轨迹可知静电力大于重力且方向向 上，由电场方向知油滴带负电，则从 a 到 b 静电力做正功，电 势能减少，又有静电力做的功大于克服重力做的功，所以动能 增加，由能量守恒定律知重力势能和电势能之和减少，所以选 项 C 正确．
4．如图所示，如果云层带负电，和地面上的建筑物间发生 放电现象，请分析放电时，空气中的正、负离子各向什么方向 移动？静电力对离子做什么功？
提示：放电时，空气中的负离子向地面运动，正离子向云 层运动．在这个过程中涉及能量的转化，静电力对离子做正功．
|核心知识·记一记| 1．静电力做功与路径无关，只与电荷的初、末位置有关； 静电力做的功等于电势能的减少量． 2．电荷在某点的电势能，等于把它从该点移到零势能位置 时静电力所做的功． 3．沿电场线方向，电势逐渐降低． 4．电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势 低的等势面． 5．无论粒子电性如何，当粒子垂直进入电场后，电场力一 定做正功．
A．滑块受到的电场力一定是先减小后增大 B．滑块的电势能一直减小 C．滑块的动能与电势能之和可能保持不变 D．PM 间距一定小于 QN 间距
[解析] 滑块受到的电场力是两个电荷对它作用力的合力，
在 PQ 的中点，两个电荷对滑块作用力的合力为 0，从 M 向右 电场力先减小，在 PQ 的中点电场力合力为零，之后电场力又增 大，但不知道 N 点是否在中点右侧，故不能确定具体变化，故 A 错误；若 N 点在中点右侧，则在 PQ 中点的左侧所受电场力 向右，在 PQ 中点的右侧，所受电场力向左，可见电场力先做正 功后做负功，电势能先减小后增大，故 B 错误；因水平面不光 滑，知内能增加，则动能与电势能之和减小，故 C 错误；因水 平面不光滑，故 PM 间距不等于 QN 间距，在水平方向上除了受 电场力以外，还受摩擦力，则运动到速度为 0 的位置在 M 对称 点的左侧，所以 PM<QN，故 D 正确．

对于负电荷，电势能越小，所在位置的电势越高.
例3 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， 需要克服静电力做功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 1.2×10－4 J 1.2×104 V
解析 取无限远处的电势为零，电荷在无限远处的电势能也为零， 即φ∞＝0，Ep∞＝0. 由W∞A＝Ep∞－EpA得，EpA＝Ep∞－W∞A＝0－(－1.2×10－4 J)＝1.2×10－4 J 再由 φA＝EqpA得 φA＝1.2×104 V
(3)如果规定B点的电势能为零，则该电荷在A点和C点的电势能分别为多少？
答案 见解析
解析 如果规定B点的电势能为零，则该电荷在A点的电势能为：EpA′＝EpB′ ＋WAB＝0＋WAB＝－3×10－5 J. C点的电势能为EpC′＝EpB′－WBC＝0－WBC＝－1.2×10－5 J.
例2 (多选)(2017·济南市期末)如图2所示，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧 竖直立于水平地面上，上面放一带正电的小球，小球与弹簧不连接，施加外力将 小球向下压至某位置静止.现撤去外力，小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中， 重力、电场力对小球所做的功分别为W1和W2，则上述过程中 A.小球与弹簧组成的系统机械能守恒
达标检测
1.(静电力做功的特点)(多选)下列说法正确的是 A.电荷从电场中的A点运动到B点，路径不同，静电力做功的大小就可能不同
√B.电荷从电场中的某点出发，运动一段时间后，又回到了该点，则静电力做
功为零
√C.正电荷沿着电场线运动，静电力对正电荷做正功，负电荷逆着电场线运动，
静电力对负电荷做正功 D.电荷在电场中运动，因为静电力可能对电荷做功，所以能量守恒定律在电

第一章 静电场
第四节 电势能与电势
问题导入
Question 1：若将一个静止的试探电荷放入电场，它将做什么运动？ 加速运动
Question 2：加速运动，动能增加，为什么动能增加了？ 静电力做功
Question 2：在这一过程中，是什么能转化成了试探电荷的动能呢？
为此，我们不妨先研究一下静电力做功的特点！
电场力做正功，电势能减少； 电场力做负功，电势能增加。
质疑互动
如图所示，带正电的试探电荷q 在电场强度为E的匀强电场中沿着 不同的路径从A点运动到B点，在A 点具有的电势能为EPA，在B点具有 的电势能为EPB，在运动过程中电场 力做的功为WAB。
q Aθ
BE F
M
WAB EPA EPB -EP
生成展示
假设B点的电势能为0
BE
WAB EPA 0 qEX AM
WAB q
EPA q
0 EX AM
q Aθ
F M
电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，是由 电场中这点的性质决定的，与试探电荷本身无关。
这一结论在其他电场中适用吗？？？
适用！
生成展示
电势：电荷在电场中某一点的电势能与 它的电荷量的比值，叫做这一点的电势。
EX AM
0
B M
可以得到什么结论？
生成展示
电势的大小：沿着电场线方向电势降低。
对比：
电场强度大小：电场线越密集，电场 强度越大；电场线越稀疏，电场强度越 小。
q Aθ
BE F
M
电势能与电势：
对正电荷，电势能越大，所在位置的 电势越高。
对负电荷，电势能越大，所在位置的 电势越低。
φB= φM，还有没有其 他点的电势与之相等 ？

4×10－5 J (3)4×10－5 J
对电势和等势面的理解
1．电势的特点 (1)电势具有相对性：电势是相对的，电场中某点的电势值 与零电势点的选取有关。通常将离场源电荷无穷远处，或是地 球表面选为零电势点。 (2)电势是标量：电势是只有大小、没有方向的物理量，在 规定了电势零点后，电场中各点的电势可能是正值，也可能是 负值。正值表示该点的电势高于零电势；负值表示该点的电势 低于零电势。显然，电势的正负只表示大小，不表示方向。
4．特点
(1)相对性：电场中各点电势的高低，与所选取的零电势的位 置有关，一般情况下取 无穷远 或地球为零电势位置。
(2)标矢性：电势是标量，只有大小，没有方向，但有 正负 。 5．与电场线关系：沿电场线方向电势 逐渐降低 。
四、等势面
1．定义 电场中电势大小 相同 的各点构成的面叫做等势面。
2．等势面与电场线的关系 (1)电场线跟等势面 垂直 。 (2)电场线由 电势高 的等势面指向 电势低 的等势面。
1．如图所示，在匀强电场中有A、B两点，
将一电荷量为q的正电荷从A点移到B
点，第一次沿直线AB移动该电荷，电场
力做功为W1；第二次沿路径ACB移动该电荷，电场力做功为
W2；第三次沿曲线AB移动该电荷，电场力做功为W3，则( )
A．W1＞W2
B．W3＜W2
C．W1＝W3
D．W1＜W3
解析：电场力做功只与开始和结束位置有关，与路径无关。因
解析：沿电场强度的方向电势降低，C点电势最低，则C点电场
强度为零，由k2QL12＝k
Q2 L2
得Q1∶Q2＝4∶1，D正确；滑块从D向
B的运动过程中，电场力一直做负功，从B向A的运动过程，则
先做正功后做负功，电势能先减小后增加，A、B之间场强为零