幻灯片 1第 一 课 时
学科网
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幻灯片 2问题1：正电荷q在电场强度为E的匀强电场中由A运
动到M的过程中电场力做功吗？做了多少功？
W=qE·｜AM｜
第四节 电势能和电势
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幻灯片 3问题2：求试探电荷＋q由A沿直线AB移动到B时电场力做的功.
F
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幻灯片 4M
问题3：求试探电荷＋q由A沿曲线AB移动到B时电
场力做的功.
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幻灯片 5 在匀强电场中移动电荷时，静电力做的功
与电荷的起始位置和终止位置有关，但与电荷经过的路径无关。
这个结论对于非匀强电场也适用
与重力做功相似：重力做功与路径无关,由初末
位置的高度差来决定.
一、静电力做功的特点:
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幻灯片 6问题1：一个带正电试探电荷在电场中某点由静止释放,
该电荷将如何运动?
在电场力作用下电荷做加速运动,一段时间后获得一定的速度,试探电荷的动能增加.
什么能转换为动能的呢
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幻灯片 7B
A
问题2：一个带正电的试探电荷以一定的初速度v由电场中
的A点运动到B点时，试探电荷的速度将怎样变化?
在电场力作用下电荷做减速运动,试探电荷的动能减少.
电荷的动能转换为什么能的呢
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幻灯片 81、定义：电荷在电场中具有的与位置有关的能，
叫做电势能。
二、电势能
※电势能与重力势能类似
重力做功改变重力势能
2、电势能规律：
电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小;
电场力对电荷做负功，电荷的电势能增大.
※通常把离场源无限远处或大地表面的电势能规定为零
3、零电势能面的选取：
4、电荷在A点的电势能大小：
等于把它从A点移动到零势能P点的过程中电场力所做的功。
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幻灯片 9B
A
将正电荷q从电场中的A点移到零电势点p，电场力做功为WAP，此过程中有EA-EP=WAP，即EA=WAP。
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幻灯片 10B
A
1、将带电量为6×10-6C的正电荷q从电场中的A点移到零电势点，电场力做了5×10-5J的功，则q在A点的电势能为5×10-5J ；将带电量为6×10-6C的正电荷q从电场中的B点移到零电势点，电场力做了8×10-5J的功，则q在B点的电势能为8×10-5J。
2、将带电量为6×10-6C的负电荷q从电场中的A点移到零电势点，克服电场力做了5×10-5J的功，则q在A点的电势能为-5×10-5J ；将带电量为6×10-6C的负电荷q从电场中的B点移到零电势点，克服电场力做了8×10-5J的功，则q在B点的电势能为-8×10-5J。
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幻灯片 115、电势能是标量，却有正负值，电势能的正负
参与比较大小。
不同的电荷在电场中的同一点电势能不同，同一电荷在电场中不同点电势能也往往不同，可见，电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性。
※ 选取同一零势面，同一电荷在A点的电势能是
5J，在B点的电势能是-10J，比较电荷在A、B
两点的电势能的大小。
6、电势能具有相对性和系统性。
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幻灯片 12课 堂 小 结
一、静电力做功的特点:
二、电势能：
1、定义：
2、电场力做功改变电势能：
3、零电势能面的选取：
4、电荷在某点的电势能大小：
5、电势能是标量
6、电势能具有相对性和系统性。
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幻灯片 13 将带电量为6×10-6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了3×10-5J的功，再从B移到C，电场力做了1.2×10-5J的功，则
（1）电荷从A移到B，再从B移到C的过程中电势能共改变了多少？
（2）如果规定A点的电势能为零，则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少？
（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？
增加了1.8×10-5J.
EPC=1.8×10-5 J
EPC=-1.2×10-5 J
EPB=3×10-5 J
EPA= -3×10-5 J
备注：
第一课时结束
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幻灯片 14
如图,在场强E=103N/C的匀强电场中,点电荷q=+1c从A移动到B,AB相距L=1m,电场力做功为多少?电势能如何变化?
电势能减少
+
电荷在B点具有的电势能多大？
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幻灯片 15WAB = EPA－EPB =103J
电荷在B点具有的电势能多大？
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幻灯片 16下列说法中正确的是（ ）
A、正电荷顺电场线移动，电势能减少
B、负电荷顺电场线移动，电势能减少
C、正电荷逆电场线移动，电势能增加
D、负电荷逆电场线移动，电势能增加
AC
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幻灯片 17右图中MN为电场中某一条电场线方向向右，在线取两点a、b 今将一电荷＋q从a移到b则（ ） A.电场力做正功，＋q的电势能增加； B.电场力做负功，＋q的电势能增加； C.电场力做正功，＋q的电势能减少； D.电场力做负功，＋q的电势能减少。
C
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幻灯片 18下列说法中正确的是（ ）
A.当两正点电荷相互靠近时，它们的电势能增大
B.当两负点电荷相互靠近时，它们的电势能增大
C.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时，它们的电势能减小
D.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时，它们的电势能增大。
ABC
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幻灯片 19一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点时，电场力做了5×10－6J的功，那么 ( )
A．电荷在B处时将具有5×10－6J 的电势能
B．电荷在B处将具有5×10－6J 的动能
C．电荷的电势能减少了5×10－6J
D．电荷的动能增加了5×10－6J
CD
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幻灯片 20a和b为电场中的两点,如果把q=-2X10-8C的负电荷从a点移动到b点,电场力对该电荷做了4X10-7J的正功,则该电荷的电势能( )
A.增加了4X10-7J B.增加了2X10-7J
C.减少了4X10-7J D.减少了8X10-7J
C
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幻灯片 21如图所示,在等量正点电荷形成的电场中,它们连线的中垂面ab上, 有一电子,从静止开始由a运动到b的过程中(a、b相对O对称),下列说法正确的是( )
A.电子的电势能始终增多
B.电子的电势能始终减少
C.电子的电势能先减少后增加
D.电子的电势能先增加后减少
C
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幻灯片 22如图所示，点电荷的静电场中电场线用实线表示，但其方向未标明，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹。a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受到电场力作用，根据此图可作出正确判断的是( )
A.带电粒子所带电荷的性质
B.带电粒子在a、b两点的受力方向
C.带电粒子在a、b两点的速度何处较大
D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大
BCD
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幻灯片 23如图所示，ＭＮ是负点电荷产生的电场中的一条电场线。一个带正电的粒子（不计重力）从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示，则该带电粒子在a点的加速度一定 在b点的加速度。带电粒子在a点的电势能一定 在b点的电势能。（填“大于”、“小于”式“等于”）。
N
Ｍ
b
a
小于
大于
-
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幻灯片 24一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图虚线所示,电场方向竖直向下.若不计空气阻力,则此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为( C )
A.动能减小
B.电势能增加
C.动能和电势能之和减少
D.重力势能和电势能之和增加
C
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幻灯片 25问题：把一正电荷q放在正电荷激发的电场的A点，其电势能是正值还是负值？若在A点放入一个负电荷呢？
①在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能
都为正，负电荷在任一点具有的电势能都为负。
②在负电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能
都为负，负电荷在任意一点具有的电势能都为正。
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幻灯片 26第 二 课 时
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幻灯片 27 为了描述电场各点的能量不同，我们引入一个新的物理量——“电势”来表示它。这如我们引入场强来描述电场各点的强弱相类似。
研究表明：同一试探电荷放在电场中的不同位置时，它具有电势能的大小一般不相同，这表明电场中不同的点的储存的能量不同。
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。
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幻灯片 28如图所示，设想把一试探电荷+q 放在电场中某处A或B。则有：
那么怎样去衡量电场的能的性质、怎样去定义“电势”呢？
EpA>EpB
同理可知：若试探电荷为-q，则有：
也就是说：比值EpA/q的大小与试探电荷的正负及电量q均
无关，只与电场中该点在电场中的位置有关，
故其可衡量电场的性质。
EpA＜EpB
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幻灯片 292、定义：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。
3、定义式：
（计算φ时EP及q含正负号）
电势能
重力势能
三、电势：
4、单位：
伏特 , 1V =J/C
1、物理意义：用来描述电场各点的能量的不同。
（在数值上等于单位正电荷由该点储存的电势能）
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幻灯片 30※通常把离场源无限远处或大地表面的电势规定为零
5、电势具有相对性，与零电势点的选取有关。
问题：在正电荷产生的电场中任意一点的电势为正值还是
负值？在负电荷产生的电场中呢？
结论：在正电荷产生的电场中任意一点的电势都为正，
在负电荷产生的电场中任意一点的电势都为负。
6、电势是标量，正值表示该点电势比零高，
负值表示该点电势比零低。
7、如何比较电势的高低？
沿电场线 (场强)方向电势越来越低
φA ＞φB
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幻灯片 31课 堂 小 结
三、电势：
2、定义：
3、定义式：
4、单位：
1、物理意义：
5、电势具有相对性，与零电势点的选取有关。
6、电势是标量
7、如何比较电势的高低？
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幻灯片 32如果把q=1.0×10-8C的电荷从无穷远处移至电场中的A点，需克服电场力做功W=1.2×10-4J.那么
⑴ q在A点的电势能和在A点的电势各是多少？
⑵ q未移入电场前A点的电势是多少 ？
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幻灯片 33 将一电量为 的点电荷从电场外一点P移至电场中某点A, 电场力做 功 ,求A点的电势.
解:
点评:电势的确定首先要确定零电势处,且电势可以为负.
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幻灯片 34如图所示，电场中有A、B两点，则下列说法中正确的是（ ）
A、电势ψA> ψB 场强EA>EB
B、电势ψA> ψB 场强EAEpB
BC
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幻灯片 35如图所示，点电荷的静电场中电场线用实线表示，但其方向未标明，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹。a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受到电场力作用，根据此图可作出正确判断的是( )
A.带电粒子所带电荷的性质
B.带电粒子在a、b两点的受力方向
C.带电粒子在a、b两点的速度何处较大
D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大
BCD
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幻灯片 36如图所示，ＭＮ是负点电荷产生的电场中的一条电场线。一个带正电的粒子（不计重力）从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示，则该带电粒子在a点的加速度一定 在b点的加速度。带电粒子在a点的电势能一定 在b点的电势能。（填大于、小于或“等于）。
N
Ｍ
b
a
小于
大于
-
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幻灯片 37如图，虚线a、b、c势某静电场中的三个等势面，它们的电势a最大，c最少，一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如图实线KLMN所示，由图可知（ ）
粒子从K到L的过程中， 电场力做负功
粒子从L到M的过程中， 电场力做负功
粒子从K到L的过程中， 电势能增加
粒子从L到N的过程中， 动能减少
AC
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幻灯片 38第 三 课 时
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幻灯片 39四、电势差U：
电势差即电场中两点的电势之差。
2、定义：电荷在电场中由一点A移动到另一点B
时，电场力所做的功WAB与q比值叫做A、
B两点的电势差。
3、定义式：
4、物理意义：是描述电场的能的性质的物理量。
1、电势差与电势的关系：
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幻灯片 405、电势差具有绝对性，与零电势点的选取无关。
6、电势是标量，其正负值表示两点的电势高低。
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幻灯片 41 计算电场力做功的公式：
适用范围：匀强电场
适用范围：任意电场
※ 电子伏特（能量单位）
1eV=1.6×10-19J
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幻灯片 42课 堂 小 结
四、电势差U：
2、定义：
3、定义式：
4、物理意义：
1、电势差与电势的关系：
5、电势差具有绝对性
6、电势是标量
※ 计算电场力做功的公式：
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幻灯片 43在电场中移动电荷量为8×10-8C的电荷从A点运动到B点，电场力做功1.6×10-3J.试求：
⑴ A、B两点间的电势差；
⑵ 若该电荷的电荷量为-2.5×10-8C，则电场力做多少
功，做正功还是负功？
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幻灯片 44 将一个带电量为-2×10-8C的点电荷，从零电势点S移到M点要克服电场力做功4×10-8J，则M点
的电势ΨM=____________。若将该电荷从M点移到N点，电场力功做了14×10-8J，则N点的电势ΨN=________,MN两点间的电势差UMN=________。
-2V
5V
-7V
备注：
第一课时结束
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幻灯片 45第 四 课 时
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幻灯片 46认识等势面
如图,直线OO′与电场线相垂直，场强为E,沿场强方向把正电荷q由A点移动到B点，设A、B两点间的距离为d，求A、B两点间的电势差UAB大小。
如图,直线OO′与电场线相垂直，场强为E,沿AB′方向把正电荷q由A点移动到B′点，求A、B′两点间的电势差UAB′大小。
可以证明：直线OO′上的任何一点电势都相等。过O点作一平面与电场线垂直，则平面上的任何一点的电势也相等。物理学中，把电势相等的点构成的面叫做等势面。
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幻灯片 47+
2、等差等势面：相邻等势面之间
的差值相等。
1、定义：
电场中电势相同的各点构成的面，叫做等势面。
五、等势面：
（1）在同一等势面上的任意两点间移动电荷，电场力不做功
（2）不同等势面在空间不相交、不相切，闭合
4、等势面的特点：
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幻灯片 48匀强电场中的等势面是：垂直于电场线的一簇平面
点电荷电场中的等势面是：以点电荷为中心的同心球面
3、几种典型电场的等差等势面分布：
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幻灯片 49等量同种点电荷电场中的等势面是：靠近电荷处为两簇对称曲面，远离电荷处为以两电荷为中心的一簇曲面。
等量异种点电荷电场中的等势面是：两簇对称曲面，通常把两电荷连线的中垂面设为零势面。
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幻灯片 50形状不规则的带电导体附近的电场中的等势面是：以带电导体为中心的一簇面。
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幻灯片 51关于等势面，正确的说法是（ ）
A．电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功
B．等势面上各点的场强大小相等
C．等势面一定跟电场线垂直
D．两等势面不能相交
CD
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幻灯片 52孤立点电荷电场中的一簇等势面如图所示中虚线所示，其电势分别为ψ1、ψ2、ψ3，A、B、C是某电场线与这簇等势面的交点，且ab=ac.现将一负电荷由a移到b，电场力做正功W1；再由b移至C，电场力做正功W2,则（ ）
A.W1=W2，ψ1＜ψ2＜ψ3
B.W1=W2，ψ1＞ψ2＞ψ3
C.W1＞W2，ψ1＞ψ2＞ψ3
D.W1＜W2，ψ1＞ψ2＞ψ3
C
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幻灯片 53等势面
如图所示，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为 、 和 ，一带正电粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示。由图可知：
A、粒子从K到L的过程中，电场力做负功
B、粒子从L到M的过程中，电场力做负功
C、粒子从K到L的过程中，电势能增加
D、粒子从L到M的过程中，动能减少
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幻灯片 54等势面
如图所示，三个等差等势面上有a、b、c、d四点，若将一个正电荷由c经a移动到d电场力做正功W1，若由c经b移动到d电场力做正功W2，则：
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幻灯片 55在匀强电场中有a、b、c三点，位置关系如图52-6所示，其中ab=√3 cm，bc=1cm已知电场线与abc三点所在的平面平行,若将电量为-2×10－８C的点电荷从a 移到b，电场力不做功，而把该电荷从a移到c，电场力做功为1.8×10－７J
(1)画出通过 a、b、c 三点的电场线
(2)求该匀强电场的电场强度
答案：9×102V/m
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幻灯片 56如图所示，细线一端系着一个带电量为+q、质量为m的小球，另一端固定于O点，加一匀强电场后可使小球静止于图示位置，此时悬线与竖直方向夹角为θ。要使电场的场强最小，该电场场强的方向怎样？大小如何？
垂直悬线斜向上方
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