浦东金桥高中物理补习班电势能电势电势差

李TG老师高二物理金桥新王牌40第七讲电势能、电势、电势差一、怎样求电势能？例题如图，在点电荷+Q形成的电场中，沿电场线方向有A、B两点，若将一个电荷量为q正电荷从A点移至无穷远处，电场力做了2.0×10-5J的功；若将该正电荷从B点移至无穷远处，电场力做了1.5×10-5J的功，问（1）该电荷在A、B两点的电势能为多大？（选无穷远为零电势能点）（2）该电荷从A点移到B点，电场力做功是多少？电势能是增加还是减少？电势能的变化是多少？若选A点为零电势能点，则电荷在B点的电势能是多大？（3）如果将一个电荷量为q的负电荷从A点移至无穷远，电场力对该电荷做的功是____________J，此时A点的电势能是____________，如果将此电荷从B点移到无穷远，电场力对该电荷做功是_____________，此时该点的电势能是___________。若将电荷从A点移到到B点，电场力做功是__________。（选无穷远为电势能的零点）结论1：功是能量转化的量度，电场力对电荷做正功，电荷的电势能；电场力对电荷做负功，电荷的电势能，故静电力所做的功等于电荷电势能的_________，若设电荷在A点的电势能为EPA，电荷在B点的电势能为BPB，电场力做功和电势能变化的关系式可写成，ABW表达式说明了静电力做功与电势能变化的关系。结论2：通常规定把电荷在离场源电荷_________的电势能规定为零，或把电荷在________电势能规定为零。结论3、电荷在某点的电势能，在数值上等于把正电荷从该处移动到__________位置所做的功讨论1：静电力做功与重力做功的差异？为什么会有这样的差异？讨论2：怎样求电势能？请写出求电势能的步骤。讨论3：根据上述分析，请你总结比较两点电势能大小的方法？李TG老师高二物理金桥新王牌41练一练1．判断下列说法是否正确并给予简单的说明。（1）电势能是相对的，与零电势能面的选择有关（2）有关电势能为负表示电荷在该处的电势能比零还要小（3）电荷在电场中某点电势能能的大小与该电荷的正负有关（4）电势能有正负之分，所以电势能是矢量（5）电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性2.将一个电荷量为1.0×10-8C的负电荷，从无穷远处移到电场中的A点，克服电场力做功2.0×10-8J，现将该电荷从A点移到B点，电场力做功7.0×10-8J.试求A、B两点电势能（取无穷远处电势能为零）3.有一带电量q=-3×10-6C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服电场力做功６×10-4J，从B点移到C点时电场力做功9×10－4J.问：（１）以B为零势能点，电荷在A点时的电势能EPA1是多少？（2）如选取C点的电势能为零，则电荷在A点时的电势能EPA2又是多少？（3）如果点电荷的带电量为q=3×10-6C，仍以B点为零势能点，则电荷在A点时的电势能是多少？4.如图A、B为电场线上的两个点，按要求分析下列问题，并说明理由。（1）试比较正电荷q在A、B两点的电势能的大小（2）试比较负电荷q在A、B两点的电势能的大小（3）根据上述情况，归纳比较电势能大小的方法。5．如图1－50，A、B、C为电场中同一电场线上的三点，设电荷在电场中只受电场力作用，则下列说法中正确的是（）A．若在C点无初速释放正电荷，则正电荷向B运动，电势能减小B．若在C点无初速释放正电荷，则正电荷向B运动，电势能增大C．若在C点无初速释放负电荷，则负电荷向A运动，电势能增大D．若在C点无初速释放负电荷，则负电荷向A运动，电势能减小李TG老师高二物理金桥新王牌42二、怎样求电势？《阅读材料》如图所示，A、B为电场中同一电场线上的两点，设电荷在电场中只受电场力作用，若选择无穷远为电势能的零势能点。将一个+1C的电荷从A点移动到无穷远处，电场力做功为2J，若将该电荷从B点移动到无穷远，电场力做功为1J，请同学根据求电势能的方法，在下列条件下，分别求A、B两点的电势能（选无穷远为电势能为零的点），并将结果填写下列表格。观察上述表格的填写后，希望你能够独立完成下列问题，如果不能准确回答下列问题，请你一定用红颜色笔做好记录，以备讨论时用。（1）同一电荷在电场中不同点，电势能是否相同？这一结论说明什么问题？（2）不同的电荷在电场中同一位置的电势能是否相同？（3）电荷在电场中某点具有的电势能与哪些因素有关？（4）对于A点，将电荷的电势能与对应电量做比值，能够得到什么结论？（5）对于B点，将电荷的电势能与对应电量做比值，能够得到什么结论？（6）在电场不同的点，Ep/q的比值是否相同？该比值与放入电场中的电量是否有关？（7）电场的电势应该由什么决定？（8）分别求出A、B两点的电势？（9）在物理学上，将A和B两点的电势之差叫做电势差，表达式是：_________________（10）根据电势差的定义，题中A、B两点的电势差是：_______________________+1C+2C+3C+4C从A点移到无穷远从B点移到无穷远李TG老师高二物理金桥新王牌43（11）根据上述数据，看看电场线的方向与电势高低存在什么关系？《归纳总结》完成上述问题的同学，按照要求完成下列问题（1）定义：________________________________________的比值，叫做这一点的电势。用表示。标量，只有大小，没有方向，但有正负。（2）公式：_________________（3）单位：伏特（V），1伏特的物理意义是什么？（4）电势与电场线的关系：____________________________________（5）零电势位置的规定：通常认为____________或_____________的电势为零。（6）电场中电势为零的位置，其电荷在该处电势能为___________（7）选择不同的零电势点，电场中同一位置的电势的数值会________.（填“改变”或“不改变”）（8）电场中某点的电势在数值上等于__________从该点移到零电势能点的过程中电场力所做的功。例1在如图所示的点电荷+Q的电场中，沿电场线方向有A、B两点。若将一个q=1.0×10-6C的正电荷从A点缓缓移至无穷远处，电场力做了2.0×10-5J的功；若将该正电荷q从B点缓缓移至无穷远处，电场力做了1.5×10-5J。问：(1)A、B两点的电势为多大？求A、B两点的电势差UAB=?(2)在A、B电场线上再取一个C点，若B、C两点的电势差为15V，①如果取B点为零电势点，则A点的电势是多少？C点的电势是多少？求AB两点的电势差？AC两点的电势差？②如果取C点为零电势点，则A点的电势是多少？B点的电势是多少？求AB两点的电势差？AC两点的电势差？③从上述得到的数据你有什么发现？李TG老师高二物理金桥新王牌44例2在静电场中，把一个电量q＝－2.0×10－5C的负电荷由M点移到N点，电场力做功6.0×10－4J；由N点移到P点，电场力做功－1.0×10－3J。则M、N、P三点的电势高低关系如何？★若M点为电势的零点，求N和P两点的电势？《归纳总结一》求某点电势的两种方法第一种方法：根据上述例题，写出求电势的步骤？第二种方法：根据上述例题，写出求电势的步骤？《归纳总结二》写出求电势差的方法练一练1．如图1－56所示，判定在下列几种情况下，A、B两点哪点电势高？①负电荷在A点所具有的电势能比B点小，则фAфB（选填＞、＜或＝，下同）②正电荷在A点所具有的电势能比B点大，则фAфB③正电荷由A移至B是电场力作负功，则фAфB④正电荷由B移至A是电场力作负功，则фAфB⑤负电荷由B移至A是电场力作负功，则фAфB2.a、b是电场中的两点，且a点的电势高于b点，则下列说法中正确的是（）A．把负电荷从a点移到b点，静电力做负功，电荷的电势能增加B．把正电荷从a点移到b点，静电力做正功，电荷的电势能减小C．无论移动的是正电荷还是负电荷，电荷的电势能都要减小D．无论是否有电荷在a、b两点，a点的电势能总是大于b点的电势能3．下列说法中正确的是（）A．正电荷从电势高处向电势低处移动时，电场力一定做正功B．负电荷从电势高处向电势低处移动时，电场力一定做负功C．正电荷在电场中运动时，一定是从高电势向低电势运动D．负电荷在电场中运动时，一定是从低电势向高电势运动AB图1－56李TG老师高二物理金桥新王牌454.关于电势与电势能的以下说法中正确的有（）A．在电场中，电势高的地方，电荷在那一点具有的电势能就越大B．在电场中某一点，若放入的电荷电量越大，它所具有的电势能越大C．在正点电荷电场中的任一点，正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能D．在负点电荷电场中的任一点，正电荷所具有电势能一定小于负电荷所具有的电势能★5．将一正点电荷从无穷远处移入电场中M点，电场力做功为6.0×10－9J，若将一个等量的负点电荷从电场中N点移向无穷远处，电场力做功为7×10－9J，则M、N两点的电势фM、фN有如下关系（）A．фM＜фN＜0B．фN＞фM＞0C．фN＜фM＜0D．фM＞фN＞0★6．把q=4×10-9C的负的检验电荷放在电场中的A点,具有6×10-8J的电势能,求A点的电势A.