高三物理一轮复习 6.3 电势 电势差 电势能教学案 同步作业

课题：6.3电势 电势差 电势能

知识点一、电势差、电势、电势能

电

势

差 定义 电荷q在电场中的两点间移动时电场力所做的功WAB与电荷量q的比值

公式 UAB= ，单位： ，符号：

物理意义 描述电场能的性质，两点间的电势差在数值上等于在两点间移动单位正电荷时电场力的功

电

势 定义 电场中某点的电势是指该点与零电势点之间的电势差，符号：

物理意义 电场中某点的电势等于单位正电荷由该点移动到零电势点时电场力的功，描述电场能的性质

与电势差的关系 UAB= 类似于高度差和高度的关系

电势能 定义 电荷在电场中由其相对位置决定的能（类似重力势能）

（1）电场中确定的两点间的电势差是 的，和电势零点（标准点）的选取 。

（2）电势是相对量，它的大小和电势零点选取

（3）在选取了电势零点以后，在确定的电场中的确定点的电势是 ，和该点有无试探电荷无关。

（4）正电荷由静止开始仅在电场力作用下一定由 电势处向 电势处运动；负电荷由静止开始仅在电场力的作用下一定由 电势处向 电势处运动。

知识点二、电场力做功的特点

电场力做功与路径 ，只与 有关。

知识点三、等势面

1、定义：电场中 构成的面叫等势面。

2、等势面与电场线的关系

（1）电场线总是与等势面垂直，且从 等势面指向 等势面。

（2）电场线越密的地方，等势面也 。

（3）沿等势面移动电荷，电场力 做功，沿电场线移动电荷，电场力 做功。

（4）电场线和等势面都是人们虚拟出来形象描述电场的工具

针对训练

1.带电粒子M只在电场力作用下由P点运动到Q点,在此过程中克服电场力做了2.6×10-6J的功.那么 （ ）

A.M在P点的电势能一定小于它在Q点的电势能 B.P点的场强一定小于Q点的场强

C.P点的电势一定高于Q点的电势 D.M在P点的动能一定大于它在Q点的动

2.有一带电荷量q=-3×10-6 C的点电荷,从电场中的A点移到B点时,克服电场力做功6×10-4 J.从B点移到C点时电场力做功9×10-4 J.问:

（1）AB、BC、CA间电势差各为多少?

（2）如以B点电势为零,则A、C两点的电势各为多少?

【典型例题】

题型1 电势高低的判断

【例1】如图所示,P、Q是两个电荷量相等的异种电荷,在其电场中有a、b、c三点在一条直线上,平行于P、Q的连线,b在P、Q连线的中垂线上,bcab,下列说法正确的是 （ ）

A.a>b>c B. a>c>b C. a<b<c D.无法确定

[变式训练1]如图(a）所示，AB是某电场中的一条电场线．若有一电子以某一初速度并且仅在电场力的作用下，沿AB由点A运动到点B，其速度图象如图(b)所示．下列关于A、B两点的电势和电场强度E大小的判断正确的是 （ ）

A.BAEE B.BAEE

C.BA D. BA

题型2 电场力做功与电势能增减的判断

【例2】一点电荷仅受电场力作用,由A点无初速度释放,先后经过电场中的B点和C点.点电荷在A、B、C三点的电势能分别用EA、EB、EC表示,则EA、EB和EC间的关系可能是

A.EA＞EB＞EC B. EA＜EB＜EC C.EA＜EC＜EB D.EA＞EC＞EB

【变式训练2】如图所示，把电量为－5×10－9C的电荷，从电场中的A点移到B点，若A点的电势UA＝15V，B点的电势UB＝10V，则此过程中电场力做的功为 J ；其电势能

（选填“增大”、“减小”或“不变”）.

题型3 等势面的应用

【例3】位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则 （ ）

A．a点和b点的电场强度相同

B．正电荷从c点移到d点，电场力做正功

C．负电荷从a点移到c点，电场力做正功

D．正电荷从e点沿图中虚线移到f点，电势能先减小后增大

【变式训练3】3．关于等势面的说法，下列哪些说法是正确的（ ）

A．等势面和电场线处处垂直

B．同一等势面上的点场强大小必定处处相等

C．电荷所受电场力的方向必和该点等势面垂直，并指向电势升高的方向

D．电荷从电场中一点移到另一点，电场力不做功，电荷必在同一等势面上移动

张甸中学高三物理一轮复习作业 2011.11.11

课题：6.3电势 电势差 电势能 编制：王昭民 审核：于正华 班级 姓名

1.如图所示,某区域电场线左右对称分布,M、N为对称线上的两点.下列说法正确的是（ ） A.M点电势一定高于N点电势 B.M点场强一定大于N点场强

C.正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能

D.将电子从M点移动到N点,电场力做正功

2.匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点,AB的长度为 1 m,

D为AB的中点,如图所示.已知电场线的方向平行于△ABC所在平面,A、B、C三点的电势分别为14 V、6 V和2 V.设场强大小为E,一电荷量为1×10-6C的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为W,则 （ ）

A.W=8×10-6J,E>8 V/m B.W=6×10-6J,E>6 V/m

C.W=8×10-6J,E≤8 V/m D.W=6×10-6J,E≤6 V/m

3.如图所示,三条平行等距的直线表示电场中的三个等势面,电势值分别为10 V,20 V,30 V,实线是一带负电的粒子（不计重力）在该区域内的运动轨迹,对于这轨迹上的a、b、c三点来说,下列选项说法正确的是 （ ）

A.粒子必先过a,再到b,然后到c B.粒子在三点所受的合力Fa=Fb=Fc

C.粒子在三点的动能大小为Ekb>Eka>Ekc

D.粒子在三点的电势能大小为Epb>Epa>Epc

4.如图所示,P是一个很大的金属板,水平放置,Q是一个带正电的点电荷, 固定在板外.另一个可看作质点的带负电的小物体C,以一定的初速度从图中的a点沿金属板表面移动到b点,移动过程中C的带电荷量保持不变,它与金属板间的摩擦不能忽略.关于C的这段运动过程,下面的说法中正确的是 （ ）

A.C对P板的压力先变小后变大 B.C的加速度先变小后变大

C.C的电势能先变小后变大 D.C的速度先变小后变大

5.如图所示,竖直放置的劲度系数为k的轻质弹簧,上端与质量为m的小球 连接,下端与放在水平桌面上的质量为M的绝缘物块相连,小球与弹簧绝缘,小球带正电,带电荷量为q,物块、弹簧和小球组成的系统处于静止状态.现突然加上一个竖直向上,大小为E的匀强电场,某时刻物块对水平面的压力为零,则从加上匀强电场到物块对水平面的压力为零的过程中,小球电势能改变量的大小为 （ ）

A.gkmMqE)( B.kmMqE)( C.kqEMg D.kqEmg

6.如图所示,固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷,电荷量均为Q,其中A带正电荷,B带负电荷,D、C是它们连线的垂直平分线,A、B、C三点构成一边长为d的等边三角形.另有一个带电小球E,质量为m、电荷量为+q（可视为点电荷）,被长为L的绝缘轻质细线悬挂于O点,O点在C点的正上方.现在把小球E拉到M点,使细线水平绷紧且与A、B、C处于同一竖直面内,并由静止开始释放,小球E向下运动到最低点C时,速度为v.已知静电力常量为k,若D点的电势为零,试求:

（1）在A、B所形成的电场中,M点的电势M.

（2）绝缘细线在C点所受到的拉力T.