13版高中物理《课时讲练通》1.4电势能和电势(人教版选修3-1)讲解.ppt

2.探究等势面 试结合下表分析等势面与电场线的区别与联系。 提示： _______________________________________ ____________________________________________ 图线特点 电场中电势相同的各点构成的面 从正电荷(或无穷远处)发出，终止于负电荷(或无穷远处) 来 源 形象描述电场中各点电势的分布 形象描述电场强度的分布 物理意义 等 势 面 电 场 线 带箭头的不闭合的曲线，两 电场线不相交 可以闭合，也可以不闭 合，不同等势面不相交 (1)沿电场线方向电势_____ (2)电场线与等势面_____ (3)由一种图线可画出另一种图线 联 系 电荷沿等势面移动时电场力_______ 电荷沿电场线移动时电场力必_____ 做功情况 曲线上某一点电场方向指向低电势，等势面的垂线方向为场强方向，等差等势面的疏密表示场强_____ 曲线上某一点的切线方向为_________，疏密表示_________ 描述电场 等 势 面 电 场 线 场强方向 场强大小 大小 做功 不做功 降低 垂直 【知识点拨】 等势面的特点和应用 (1)特点 ①在同一等势面内任意两点间移动电荷时，静电力不做功。 ②空间两等势面不相交。 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等势面是虚拟的，是为描述电场的性质而假想的面。 (2)应用 ①由等势面可以判断电场中各点电势的高低及差别。 ②由等势面可以判断电荷在电场中移动时静电力做功的情况。 ③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。 ④由等差等势面的疏密，可以定性地确定某点场强的大小。 4 电势能和电势 1.通过讨论静电力对试探电荷做功，知道静电力做功与路径无关的特点。 2.将静电力做功与重力做功进行比较，理解静电力做功与电势能变化的关系。认识电势能的相对性。 3.知道电势的定义方法及其定义公式、单位。 4.知道等势面的定义，知道电场线一定垂直于等势面。 重点：理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。 难点：掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相关问题。 一、静电力做功的特点电势能 1.静电力做功的特点 在静电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的_________和 _________有关，与电荷经过的_____无关，这跟重力做功的特 点类似。 起始位置 终止位置 路径 2.电势能 (1)定义：电荷在电场中所具有的_____，叫电势能，单位是焦 耳(J)。 (2)电势能是_____，但有正负之分。当电荷的电势能为正时， 它就比电荷在零电势能位置的电势能高；为负值时，它就比电 荷在零电势能位置的电势能___。 (3)电势能是相对的，只有当_________位置确定以后，电荷在 电场中某点的电势能才有确定的值，通常规定：电荷在_______ ___或_________的电势能为零。 势能 标量 低 零电势能 大地表 面 无穷远处 (4)静电力做功与电势能变化的关系：静电力做的功等于_______ 的减少量。电荷在某点的电势能等于把它从这点移到_______位 置时静电力做的功。 (5)在同一电场中，同样从A点到B点，移动正电荷与移动负电 荷，电荷的电势能的变化是_____的。 电势能 零势能 相反 二、电势 等势面 1.电势 (1)定义：电场中某点的电势就是电荷在该点的_______与_____ ___的比值。 (2)公式：______。 (3)单位：国际单位制中，电势的单位是_____，符号是V，1 V= 1 J/C。 电势能 电荷 量 伏特 (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，一般情况下取_______或_____为零电势位置。 ②标矢性：电势是标量，只有大小，没有_____，但有_____。 ③固有性：电势是表示电场能量属性的一个物理量，在电场中某 点电势的大小由_________决定，与在该点是否有电荷，电荷的 电性、电荷量_____，这和许多用比值法定义的物理量相同，如 前面学过的电场强度E=F/q。 (5)与电场线关系：沿电场线方向电势_____得最快。 零电势 无穷远 大地 方向 正负 电场本身 无关 降低 2.等势面 (1)定义：电场中_________的各点构成的面。 (2)等势面特点 ①沿同一等势面移动电荷，_____________。 ②等势面一定和_______________________垂直。 电势相同 静电力不做功 电场线(或电场强度方向) (3)等势面的形状如图所示。 【判一判】 (1)静电力做正功，电荷的电势能增加