1、學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精1 第 4 節(jié)電勢(shì)能和電勢(shì)1知道靜電力做功與路徑無(wú)關(guān)。2理解靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系，理解電勢(shì)能的概念，認(rèn)識(shí)電勢(shì)能的相對(duì)性。3知道電勢(shì)的定義方法及其定義式、單位,能根據(jù)電場(chǎng)線判斷電勢(shì)高低。4知道等勢(shì)面的定義，知道電場(chǎng)線一定垂直于等勢(shì)面。一、電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)1特點(diǎn) :在靜電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí)，靜電力做的功與電荷的錯(cuò)誤 !起始位置和錯(cuò)誤 !終止位置有關(guān)，與電荷經(jīng)過(guò)的路徑錯(cuò)誤 !無(wú)關(guān).2在勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)力做功w錯(cuò)誤 !qelcos,其中為電場(chǎng)力與電荷位移間夾角。二、電勢(shì)能1概念 :電荷在錯(cuò)誤 !靜電場(chǎng)中具有的勢(shì)能。用ep表示。2靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系：靜電力做的功等于

2、電勢(shì)能的錯(cuò)誤 !減少量 ,wab錯(cuò)誤 !epaepb。電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能錯(cuò)誤 !減少;電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能錯(cuò)誤 !增加.3電勢(shì)能的大?。弘姾稍谀滁c(diǎn)的電勢(shì)能，等于把它從這點(diǎn)移動(dòng)到錯(cuò)誤 !零勢(shì)能位置時(shí)靜電力做的功。學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精2 4零勢(shì)能位置：電場(chǎng)中規(guī)定的電勢(shì)能為錯(cuò)誤 !零的位置，通常把電荷在離場(chǎng)源電荷錯(cuò)誤 !無(wú)窮遠(yuǎn)處或錯(cuò)誤 !大地處的電勢(shì)能規(guī)定為零。三、電勢(shì)1定義：電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)能與它的電荷量的比值，叫做這一點(diǎn)的電勢(shì)。2公式 :錯(cuò)誤 ! 錯(cuò)誤 !。3單位：國(guó)際單位制中，電勢(shì)的單位是錯(cuò)誤 !伏特，符號(hào)是 v，1 v1 j/c。4特點(diǎn)(1）相對(duì)性：電場(chǎng)中各點(diǎn)電勢(shì)的高低與所選

3、取的零電勢(shì)的位置有關(guān)，一般情況下取錯(cuò)誤 !無(wú)窮遠(yuǎn)處或錯(cuò)誤 !大地處為零電勢(shì)位置。(2)標(biāo)矢性：電勢(shì)是標(biāo)量，只有大小，沒有方向，但有錯(cuò)誤 !正負(fù)。5與電場(chǎng)線關(guān)系 :沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸錯(cuò)誤 !降低.四、等勢(shì)面1定義 :電場(chǎng)中電勢(shì)錯(cuò)誤 !相同的各點(diǎn)構(gòu)成的面叫做等勢(shì)面。2等勢(shì)面與電場(chǎng)線的關(guān)系（1)電場(chǎng)線跟等勢(shì)面錯(cuò)誤 !垂直.（2)電場(chǎng)線由電勢(shì)錯(cuò)誤 !高的等勢(shì)面指向電勢(shì)錯(cuò)誤 !低的等勢(shì)面。3在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí)靜電力錯(cuò)誤 !不做功。（1)如圖所示 ,電荷沿直線ab、折線acb、曲線ab運(yùn)動(dòng)，靜電學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精3 力做的功為多少？靜電力做功與路徑是否有關(guān)？若b點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn)，則q在a點(diǎn)的電

4、勢(shì)能為多少 ?提示：靜電力做功為wqed，與路徑無(wú)關(guān)。q在a點(diǎn)的電勢(shì)能為epqed。(2）某靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示,試比較圖中p、q兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小及電勢(shì)的高低。提示:根據(jù)電場(chǎng)線的疏密可判斷p點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于q點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)；由于沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低，p點(diǎn)電勢(shì)高于q點(diǎn)電勢(shì)。(1)靜電力做功與重力做功相似，均與路徑無(wú)關(guān)。( )（2)正電荷具有的電勢(shì)能一定是正的，負(fù)電荷具有的電勢(shì)能一定是負(fù)的。（）（3)靜電力做功為零，電荷的電勢(shì)能也為零。( )學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精4 （4)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方電勢(shì)一定為零.( )（5）帶電粒子一定從電勢(shì)能大的地方向電勢(shì)能小的地方移動(dòng)。（)（6）電勢(shì)是標(biāo)

5、量，有正負(fù)，電勢(shì)的正負(fù)不表示大小。( )(7）兩個(gè)不同的等勢(shì)面可能相交。( )提示：(1）(2）(3）(4）(5) （6）（ 7) 課堂任務(wù)靜電力做功的特點(diǎn)仔細(xì)觀察下列圖片，認(rèn)真參與“師生互動(dòng)”?；顒?dòng) 1： 圖甲中試探電荷q沿直線ab由a移動(dòng)到b靜電力做的功是多少 ?提示:wabf錯(cuò)誤 !cosqe錯(cuò)誤 !?；顒?dòng) 2:圖甲中試探電荷q沿折線amb由a移動(dòng)到b靜電力做的功是多少？提示： 試探電荷q沿直線am由a移動(dòng)到m靜電力做的功為：wamqe錯(cuò)誤 !， 由m移動(dòng)到b靜電力不做功， 所以,沿折線amb由a移動(dòng)到b靜電力做的功仍然是wabwam0qe錯(cuò)誤 !。學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精5 活動(dòng) 3

6、:圖乙中試探電荷q沿弧線ab由a移動(dòng)到b靜電力做的功是多少 ?提示：可以把弧ab上的運(yùn)動(dòng)看成由無(wú)數(shù)個(gè)極細(xì)小的如甲圖中amb的折線運(yùn)動(dòng)組成，只有q沿平行于電場(chǎng)線方向運(yùn)動(dòng)時(shí)靜電力做功，而這些平行于電場(chǎng)線方向的線段之和為am，故其靜電力做的功仍然為qe am?；顒?dòng) 4：由以上計(jì)算可以得出什么結(jié)論？提示：靜電力做的功跟路徑無(wú)關(guān)，只取決于始末位置?；顒?dòng) 5：討論、交流、展示，得出結(jié)論。（1)靜電力做功的特點(diǎn)的理解靜電力做的功與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)，與電荷經(jīng)過(guò)的路徑無(wú)關(guān)，這是靜電力做功的特點(diǎn)，與重力做功特點(diǎn)相似。不管電場(chǎng)是否為勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)力做的功都只與電荷的始末位置有關(guān)，與電荷經(jīng)過(guò)的路徑無(wú)關(guān)。（

7、2)電場(chǎng)力做功正負(fù)的判斷根據(jù)電場(chǎng)力方向和位移方向的夾角判斷：夾角為銳角,電場(chǎng)力做正功 ;夾角為鈍角，電場(chǎng)力做負(fù)功.根據(jù)動(dòng)能的變化情況判斷（粒子只受電場(chǎng)力作用)：若粒子的動(dòng)能增加， 則電場(chǎng)力做正功； 若粒子的動(dòng)能減少，則電場(chǎng)力做負(fù)功。例 1 如圖所示 ,在電場(chǎng)強(qiáng)度為e的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有間距為l的a、學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精6 b兩點(diǎn)，連線ab與電場(chǎng)線的夾角為，將一電荷量為q的正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，若沿直線ab移動(dòng)該電荷，靜電力做的功w1_； 若沿路徑acb移動(dòng)該電荷，靜電力做的功w2_；若沿曲線adb移動(dòng)該電荷， 靜電力做的功w3_。由此可知，電荷在電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí) ,靜電力做功的特點(diǎn)是 _ 。(1)

8、勻強(qiáng)電場(chǎng)中，如何計(jì)算電場(chǎng)力做功？提示：勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)力做功wqelcos。（2)由ab，沿各路徑電場(chǎng)力做功有何關(guān)系？提示：電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)， 由ab，沿各路徑電場(chǎng)力做功相等。規(guī)范解答 由功的定義wflcos可得，靜電力所做的功等于靜電力與靜電力方向的分位移lcos的乘積。因?yàn)闊o(wú)論沿哪個(gè)路徑移動(dòng)電荷，靜電力的方向總是水平向左，靜電力方向的分位移都是lcos，所以靜電力做的功都是qelcos，即靜電力做功的特點(diǎn)是與路徑無(wú)關(guān) ,只與初、末位置有關(guān) .完美答案qelcos qelcos qelcos與路徑無(wú)關(guān) ,只與初、末位置有關(guān)在任何電場(chǎng)中，電場(chǎng)力做功都與路徑無(wú)關(guān),只由初、末位置及電學(xué)必求其心

9、得，業(yè)必貴于專精7 荷量決定 ,而wqelcos僅適用于勻強(qiáng)電場(chǎng) .變式訓(xùn)練 1如圖所示，將正電荷從a移動(dòng)到c的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是 ( )a從a經(jīng)b到c靜電力對(duì)電荷做功最多b從a經(jīng)m到c靜電力對(duì)電荷做功最多c從a經(jīng)n到c靜電力對(duì)電荷做功最多d不管將正電荷經(jīng)由哪條路徑從a移動(dòng)到c，靜電力對(duì)其做功都相等，且都做正功答案d解析靜電力做的功與電荷經(jīng)過(guò)的路徑無(wú)關(guān)，故d 正確。課堂任務(wù)電勢(shì)能仔細(xì)觀察下列圖片，認(rèn)真參與“師生互動(dòng)”。活動(dòng) 1:對(duì)比靜電力做功與重力做功的特點(diǎn)，它們有什么相同之學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精8 處？重力做功引起重力勢(shì)能的變化，靜電力做功引起什么能的變化？提示：靜電力做功和重力做

10、功都與路徑無(wú)關(guān)。靜電力做功引起電勢(shì)能的變化?；顒?dòng) 2：重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系是什么？由此猜測(cè)靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系是什么？提示:重力對(duì)物體做正功，重力勢(shì)能減少；重力對(duì)物體做負(fù)功，重力勢(shì)能增加 ;且wgep1ep2。由此猜測(cè)，靜電力做正功時(shí)，電勢(shì)能減少；靜電力做負(fù)功時(shí),電勢(shì)能增加；且wabepaepb。活動(dòng) 3：圖甲中正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，圖乙中正電荷從b點(diǎn)移到a點(diǎn)，靜電力各做什么功？電荷的電勢(shì)能怎么變化？哪點(diǎn)的電勢(shì)能大？提示：圖甲中正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)靜電力做正功，電荷的電勢(shì)能減少。圖乙中正電荷從b點(diǎn)移到a點(diǎn)，靜電力做負(fù)功 ,即電荷克服靜電力做功，電荷的電勢(shì)能增加。由此可見，a點(diǎn)的

11、電勢(shì)能大。活動(dòng) 4：你能算出a點(diǎn)或b點(diǎn)電勢(shì)能的具體數(shù)值嗎？為什么？根據(jù)已學(xué)知識(shí)你能想出解決的辦法嗎？提示：不能，由靜電力做功只能知道電勢(shì)能的變化量，而不能算出電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能的數(shù)值。根據(jù)重力勢(shì)能的有關(guān)知識(shí)，即通常規(guī)定地面處的重力勢(shì)能為零,物體從某點(diǎn)移動(dòng)到地面過(guò)程中重力做的功等于這一點(diǎn)重力勢(shì)能的大小,類似地，我們可以規(guī)定電場(chǎng)學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精9 中某點(diǎn)的電勢(shì)能為零 ,則電荷在a點(diǎn)或b點(diǎn)的電勢(shì)能等于從a點(diǎn)或b點(diǎn)移到零勢(shì)能點(diǎn)靜電力做的功?；顒?dòng) 5：圖丙中負(fù)電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)時(shí)，靜電力做什么功？a、b哪點(diǎn)的電勢(shì)能較大 ?提示：負(fù)電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)時(shí)靜電力做負(fù)功，電荷的電勢(shì)能增大,b點(diǎn)的

12、電勢(shì)能較大?；顒?dòng) 6：從活動(dòng) 3、5 能得出什么結(jié)論 ?提示：對(duì)于電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，移動(dòng)正電荷和負(fù)電荷電勢(shì)能的增減是相反的?；顒?dòng) 7:討論、交流、展示，得出結(jié)論。（1）靜電力做功與電勢(shì)能的變化wabepaepbep靜電力做正功，電荷的電勢(shì)能減少；電荷克服靜電力做功，電荷的電勢(shì)能增加。（2)電勢(shì)能的值wabepaepb,令b處的電勢(shì)能為零 ,則wabepa，即epawa.即某點(diǎn)的電勢(shì)能等于把電荷從這點(diǎn)移動(dòng)到電勢(shì)能為零處?kù)o電力所做的功。waepaep，令無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)能為零，則waepa,即epawa.注意：a.因通常規(guī)定大地或無(wú)限遠(yuǎn)處的點(diǎn)為零電勢(shì)能點(diǎn)，故比學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精10 說(shuō)法更常用。

13、 b.電勢(shì)能的大小與零電勢(shì)能點(diǎn)的選取有關(guān)，電勢(shì)能的變化與零電勢(shì)能點(diǎn)的選取無(wú)關(guān)。(3）電勢(shì)能的性質(zhì)系統(tǒng)性：電勢(shì)能是由電場(chǎng)和電荷共同決定的,是電荷和電場(chǎng)所共有的 ,但習(xí)慣上說(shuō)成電荷的電勢(shì)能.相對(duì)性：電勢(shì)能是相對(duì)的,其大小與選定的參考點(diǎn)即零勢(shì)能點(diǎn)的位置有關(guān)。確定電荷的電勢(shì)能，首先應(yīng)確定參考點(diǎn)，也就是零勢(shì)能點(diǎn)的位置。標(biāo)量性：電勢(shì)能是標(biāo)量 ,有正負(fù)但沒有方向。電勢(shì)能為正值表示電勢(shì)能大于參考點(diǎn)的電勢(shì)能，電勢(shì)能為負(fù)值表示電勢(shì)能小于參考點(diǎn)的電勢(shì)能。例 2 如圖所示 ,在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一絕緣斜面，斜面上有一帶電金屬塊沿斜面滑下，已知在金屬塊滑下的過(guò)程中動(dòng)能增加了 12 j, 金屬塊克服摩擦力做功8 j，

14、重力做功 24 j ，則以下判斷正確的是（)a金屬塊帶負(fù)電荷學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精11 b金屬塊克服電場(chǎng)力做功8 jc金屬塊的電勢(shì)能減少4 jd金屬塊的機(jī)械能減少12 j(1)如何求電場(chǎng)力做的功？提示:由動(dòng)能定理求，總功等于動(dòng)能的變化量。(2）機(jī)械能的變化如何求解？提示：除重力外其他力做的功等于機(jī)械能的變化，或根據(jù)機(jī)械能的定義 ,機(jī)械能等于動(dòng)能和重力勢(shì)能之和，機(jī)械能的變化等于末機(jī)械能減初機(jī)械能 .規(guī)范解答金屬塊滑下的過(guò)程中動(dòng)能增加了12 j，由動(dòng)能定理知合外力做功12 j，其中包括重力、摩擦力和電場(chǎng)力做功，摩擦力做功wf8 j，重力做功wg24 j，所以可得電場(chǎng)力做功wf4 j,電場(chǎng)力做負(fù)

15、功，電勢(shì)能增加了4 j.由物體的運(yùn)動(dòng)方向和電場(chǎng)力做負(fù)功可知 ,金屬塊帶正電， a、b、c 錯(cuò)誤；由功能關(guān)系可知，機(jī)械能的變化 ewfwf12 j ，即機(jī)械能減少12 j ，d 正確。完美答案d電場(chǎng)中的功能關(guān)系(1）若只有靜電力做功 電勢(shì)能與動(dòng)能之和保持不變。(2）若只有靜電力和重力做功 電勢(shì)能、重力勢(shì)能、動(dòng)能之和保持不變。學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精12 （3）除重力之外，其他各力對(duì)物體做的功等于物體機(jī)械能的變化 .(4)所有力對(duì)物體所做的功 等于物體動(dòng)能的變化 (動(dòng)能定理 )。錯(cuò)誤 !（多選 )如圖所示為一勻強(qiáng)電場(chǎng)，某帶電粒子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)。 在這一運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服重力做的功為2.0 j, 電

16、場(chǎng)力做的功為 1.5 j 。則下列說(shuō)法正確的是 ( ）a粒子帶負(fù)電b粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)少 1.5 jc粒子在a點(diǎn)的動(dòng)能比在b點(diǎn)多 0.5 jd粒子在a點(diǎn)的機(jī)械能比在b點(diǎn)少 1.5 j答案cd解析從粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可以看出,粒子所受的電場(chǎng)力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相同，粒子帶正電， a 錯(cuò)誤；粒子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn),電場(chǎng)力做功 1.5 j ，說(shuō)明電勢(shì)能減少 1。5 j ，b 錯(cuò)誤；對(duì)粒子應(yīng)用動(dòng)能定理得：w電w重ekbeka，代入數(shù)據(jù)解得ekbeka1.5 j 2.0 j 0.5 j ，c 正確；粒子機(jī)械能的變化量等于除重力外其他力做的功，電場(chǎng)力做功 1。5 j ，則粒子的機(jī)械能增加1.5 j ，d 正

17、確。學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精13 課堂任務(wù)電勢(shì)仔細(xì)觀察下列圖片，認(rèn)真參與“師生互動(dòng)”。電場(chǎng)強(qiáng)度為e，取o點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn)，a點(diǎn)距o點(diǎn)的距離為l，ao連線與電場(chǎng)強(qiáng)度反方向的夾角為?；顒?dòng) 1：電荷量為q的試探電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能為多少 ?提示:epawaoqelcos.活動(dòng) 2：電荷量為 2q的試探電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能為多少？提示：epawao 2qelcos.活動(dòng) 3：由活動(dòng) 1、2 你能發(fā)現(xiàn)什么 ?提示：電勢(shì)能與電荷量的比值相同,都為elcos.活動(dòng) 4：討論、交流、展示，得出結(jié)論.（1）電勢(shì)的定義式：錯(cuò)誤 !,公式中的ep、q在運(yùn)算時(shí)均需代入正、負(fù)號(hào) .（2）對(duì)電勢(shì)的理解相對(duì)性：電勢(shì)是相對(duì)的，電場(chǎng)

18、中某點(diǎn)的電勢(shì)高低與電勢(shì)零點(diǎn)的選取有關(guān)。通常將離場(chǎng)源電荷無(wú)窮遠(yuǎn)處或地球表面選為電勢(shì)零點(diǎn)。固有性：電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)大小是由電場(chǎng)本身的性質(zhì)決定的，學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精14 與在該點(diǎn)是否放有電荷及所放電荷的電荷量均無(wú)關(guān)。標(biāo)量性：電勢(shì)是只有大小、沒有方向的物理量，在規(guī)定了電勢(shì)零點(diǎn)后 ,電場(chǎng)中各點(diǎn)的電勢(shì)就確定了， 可能是正值，也可能是負(fù)值。正值表示該點(diǎn)的電勢(shì)高于零電勢(shì);負(fù)值表示該點(diǎn)的電勢(shì)低于零電勢(shì)。顯然，電勢(shì)的正負(fù)只表示大小，不表示方向。規(guī)定無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，由“沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)一定降低”可得：正電荷周圍空間的電勢(shì)為正值，負(fù)電荷周圍空間的電勢(shì)為負(fù)值。例 3 如圖所示，實(shí)線表示電場(chǎng)線，虛線表示只受電場(chǎng)

19、力作用的電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b為運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn) ,可以判定（）a電荷在a點(diǎn)的速度大于在b點(diǎn)的速度b電荷為負(fù)電荷c電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能da點(diǎn)的電勢(shì)低于b點(diǎn)的電勢(shì)（1)做曲線運(yùn)動(dòng)的物體軌跡與受力方向有什么關(guān)系？提示：受力方向指向軌跡的內(nèi)側(cè).學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精15 (2）舉出兩種判斷電勢(shì)能大小的方法。提示：電場(chǎng)力做功：做正功,電勢(shì)能減?。蛔鲐?fù)功，電勢(shì)能增加。電勢(shì)的高低：正電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能大,負(fù)電荷在電勢(shì)低處電勢(shì)能大 .規(guī)范解答電場(chǎng)力指向軌跡內(nèi)側(cè)，即受力方向與軌跡上的各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向一致，電荷帶正電，b 錯(cuò)誤。由力和運(yùn)動(dòng)方向可知電荷若從a運(yùn)動(dòng)到b，電場(chǎng)力做正功，所以電荷

20、在b點(diǎn)動(dòng)能大于在a點(diǎn)動(dòng)能 ,電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能，若電荷從b到a，也可得到同樣結(jié)論， a 錯(cuò)誤,c正確。由正電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能大可知，a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)， d 錯(cuò)誤。完美答案 c電勢(shì)高低的判斷方法(1)電場(chǎng)線法 :沿電場(chǎng)線方向，電勢(shì)越來(lái)越低。（2）電勢(shì)能判斷法：由epq知，對(duì)于正電荷，電勢(shì)能越大，所在位置的電勢(shì)越高；對(duì)于負(fù)電荷，電勢(shì)能越小，所在位置的電勢(shì)越高。錯(cuò)誤 !(多選）如圖 ,一帶負(fù)電荷的油滴在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，其軌跡在豎直面 (紙面)內(nèi)，且關(guān)于過(guò)軌跡最低點(diǎn)p的豎直線對(duì)稱。忽略空氣學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精16 阻力.由此可知（）aq點(diǎn)的電勢(shì)比p點(diǎn)高b油滴在q點(diǎn)的動(dòng)能比

21、它在p點(diǎn)的大c油滴在q點(diǎn)的電勢(shì)能比它在p點(diǎn)的大d油滴在q點(diǎn)的加速度大小比它在p點(diǎn)的小答案ab解析根據(jù)帶負(fù)電的油滴在豎直面內(nèi)的軌跡可知,油滴所受合外力一定向上，則所受電場(chǎng)力一定向上，且電場(chǎng)力大于重力，故勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向豎直向下 ,q點(diǎn)的電勢(shì)比p點(diǎn)高,a 正確；若油滴從p點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到q點(diǎn),根據(jù)動(dòng)能定理 ,合外力做正功 ,動(dòng)能增大，所以油滴在q點(diǎn)的動(dòng)能比它在p點(diǎn)的大， 若油滴從q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到p點(diǎn),也可得到同樣結(jié)論， b 正確；若油滴從p點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到q點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小， 油滴在q點(diǎn)的電勢(shì)能比它在p點(diǎn)的小 ,若油滴從q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到p點(diǎn)，也可得到同樣結(jié)論，c 錯(cuò)誤；由于帶電油滴所受的電場(chǎng)力和重力均為恒力， 所以

22、油滴在q點(diǎn)的加速度和它在p點(diǎn)的加速度大小相等，d 錯(cuò)誤。課堂任務(wù)等勢(shì)面仔細(xì)觀察下列圖片，認(rèn)真參與“師生互動(dòng)”.學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精17 活動(dòng) 1：觀察圖片，類比地理中的等高線， 簡(jiǎn)述什么是等勢(shì)面？提示：電場(chǎng)中電勢(shì)相同的各點(diǎn)構(gòu)成的面叫做等勢(shì)面。活動(dòng) 2：當(dāng)電荷在同一等勢(shì)面上移動(dòng)時(shí)，電荷的電勢(shì)能是否變化?電場(chǎng)力做功情況如何？提示：當(dāng)電荷在同一等勢(shì)面上移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)不變， 電勢(shì)能不變，則電場(chǎng)力不做功?；顒?dòng) 3：等勢(shì)面和電場(chǎng)線的關(guān)系應(yīng)該是什么樣的？提示：在同一個(gè)等勢(shì)面上，任何兩點(diǎn)間的電勢(shì)都相等,所以在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí)靜電力不做功.由此可知 ,等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直，即跟電場(chǎng)強(qiáng)度的方向垂直.這

23、是因?yàn)?，假如不垂直，電?chǎng)強(qiáng)度就有一個(gè)沿著等勢(shì)面的分量，在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí)靜電力就要做功，這個(gè)面也就不是等勢(shì)面了。又已知沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)越來(lái)越低，故電場(chǎng)線由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面?；顒?dòng) 4：討論、交流、展示 ,得出結(jié)論 .（1)等勢(shì)面的特點(diǎn)學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精18 任意兩個(gè)等勢(shì)面都不相交。在同一等勢(shì)面上的任意兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷電場(chǎng)力不做功。電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，并且由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面 .等差等勢(shì)面越密的地方場(chǎng)強(qiáng)越大，反之越小。注意： a。電勢(shì)的高低與電場(chǎng)強(qiáng)度的大小沒必然的聯(lián)系.b等勢(shì)面是為描述電場(chǎng)的性質(zhì)而假想的面。c等勢(shì)面的分布與電勢(shì)零點(diǎn)的選取無(wú)關(guān)。（2）幾種常見的

24、典型電場(chǎng)等差等勢(shì)面的對(duì)比分析補(bǔ)充：等量負(fù)點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)電勢(shì)最高，兩點(diǎn)電荷連線的中學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精19 垂線上該點(diǎn)的電勢(shì)最低，從中點(diǎn)沿中垂線向兩側(cè)，電勢(shì)越來(lái)越高。例 4 （多選 )如圖所示，k、l、m為一個(gè)靜電場(chǎng)中的三個(gè)相距很近的等勢(shì)面，一帶電粒子射入此靜電場(chǎng)中后依abcde軌跡運(yùn)動(dòng)。已知電勢(shì)klm，下列說(shuō)法中正確的是 ( ）a粒子帶負(fù)電b粒子在bc段做減速運(yùn)動(dòng)c粒子在b點(diǎn)與d點(diǎn)的速度相同d粒子在c點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能最大(1)等勢(shì)面與電場(chǎng)線方向有什么關(guān)系？提示：電場(chǎng)線從電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面。（2）粒子只受電場(chǎng)力運(yùn)動(dòng) ,有什么能量關(guān)系？提示：動(dòng)能與電勢(shì)能之和不變。規(guī)范解答 電勢(shì)kl

25、m,電場(chǎng)線指向左側(cè)，根據(jù)粒子軌跡看出受力方向和電場(chǎng)線方向一致,粒子帶正電，故a 錯(cuò)誤。從b到c電場(chǎng)力做負(fù)功，動(dòng)能減小，速率減小，故b 正確。b、d在同一等勢(shì)面上，粒子在這兩點(diǎn)的電勢(shì)能相等，根據(jù)動(dòng)能與電勢(shì)能總量守恒，可知粒子在兩點(diǎn)速率相等,但是速度方向不同，故速度不同，故c 錯(cuò)學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精20 誤。a到c電場(chǎng)力做負(fù)功， 電勢(shì)能增大 ,從c到e電場(chǎng)力做正功， 電勢(shì)能減小，c點(diǎn)電勢(shì)能最大，故d 正確.完美答案 bd等勢(shì)面的應(yīng)用(1)由等勢(shì)面可以判斷電場(chǎng)中各點(diǎn)電勢(shì)的高低。(2)由等勢(shì)面可以判斷電荷在電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí)靜電力做功的情況.（3)由于等勢(shì)面和電場(chǎng)線垂直，已知等勢(shì)面的形狀分布,可以繪制

26、電場(chǎng)線，從而確定電場(chǎng)大體分布。(4)由等差等勢(shì)面的疏密 ,可以定性地比較其中兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小.錯(cuò)誤 !如圖所示，豎直平面內(nèi)的同心圓是一點(diǎn)電荷在真空中產(chǎn)生的電場(chǎng)的一簇等勢(shì)線，一帶正電的小球由a點(diǎn)靜止釋放，沿直線到達(dá)c點(diǎn)時(shí)速度為零，以下說(shuō)法正確的是( )a此點(diǎn)電荷為負(fù)電荷b場(chǎng)強(qiáng)eaebecc電勢(shì)abcd小球在a點(diǎn)的電勢(shì)能小于在c點(diǎn)的電勢(shì)能學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精21 答案d解析小球從a點(diǎn)由靜止釋放到達(dá)c點(diǎn)時(shí)速度為零 ,說(shuō)明電場(chǎng)方向由c點(diǎn)指向a點(diǎn)，此點(diǎn)電荷為正電荷 ,a 錯(cuò)誤；由點(diǎn)電荷的電場(chǎng)可知ecebea， b 錯(cuò)誤；沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低， 故cba，c 錯(cuò)誤；小球從a點(diǎn)到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功

27、，電勢(shì)能增加,小球在a點(diǎn)的電勢(shì)能小于在c點(diǎn)的電勢(shì)能， d 正確。a 組：合格性水平訓(xùn)練1。(電勢(shì)與電場(chǎng)線的關(guān)系 )電場(chǎng)線分布如圖所示 ,電場(chǎng)中a，b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為ea和eb，電勢(shì)分別為a和b，則( )aeaeb，abbeaeb，abceaeb,abdeaeb，ab答案c解析電場(chǎng)線的疏密程度表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，故eam0cnm0 dmn0答案c解析取無(wú)窮遠(yuǎn)電勢(shì)0。對(duì)正電荷 :wm0epmqm，mwmq錯(cuò)誤 !；對(duì)負(fù)電荷 :wnepn0qn，n錯(cuò)誤 !錯(cuò)誤 !,故nm0,c正確.4。 (電勢(shì)、電勢(shì)能、等勢(shì)面）兩個(gè)固定的等量異號(hào)點(diǎn)電荷所產(chǎn)學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精23 生電場(chǎng)的等勢(shì)面如圖中

28、虛線所示,一帶負(fù)電的粒子以某一速度從圖中a點(diǎn)沿圖示方向進(jìn)入電場(chǎng)在紙面內(nèi)飛行，最后離開電場(chǎng)，粒子只受靜電力作用，則粒子在電場(chǎng)中( )a做直線運(yùn)動(dòng) ,電勢(shì)能先變小后變大b做直線運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能先變大后變小c做曲線運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能先變小后變大d做曲線運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能先變大后變小答案c解析帶負(fù)電的粒子以速度v進(jìn)入電場(chǎng)后 ,電場(chǎng)力的方向與v的方向不在一條直線上，故帶負(fù)電的粒子做曲線運(yùn)動(dòng)，先由電勢(shì)低的等勢(shì)面運(yùn)動(dòng)到電勢(shì)高的等勢(shì)面，然后由電勢(shì)高的等勢(shì)面運(yùn)動(dòng)到電勢(shì)低的等勢(shì)面，所以電勢(shì)能先減小后增大，c正確， a、b、d 錯(cuò)誤.5。(等量同種點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的等勢(shì)面）一對(duì)等量正點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電場(chǎng)線 (實(shí)線)和等勢(shì)線（虛線 )如圖所

29、示，圖中a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度分別是ea、eb，電勢(shì)分別是a、b，負(fù)電荷q在a、b時(shí)的電勢(shì)能分別是epa、epb，下列判斷正確的是 ( )學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精24 aeaeb，ab，epaeb，ab，epaepbceaeb,ab，epaepbdeaeb，aeb，由順著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低可知，ab，負(fù)電荷在電勢(shì)較低處電勢(shì)能大，epaepb，a 正確.6 （綜合 ) （多選）如圖所示 ,在絕緣的斜面上方存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向平行于斜面向上，斜面上的帶電金屬塊在平行于斜面的力f作用下沿斜面移動(dòng)。已知金屬塊在移動(dòng)的過(guò)程中，力f做功 32 j ，金屬塊克服電場(chǎng)力做功8 j, 金屬塊克服摩擦力做功

30、16 j ，重力勢(shì)能增加 18 j ，則在此過(guò)程中金屬塊的 ( ）a動(dòng)能減少 10 j b電勢(shì)能增加 24 j學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精25 c機(jī)械能減少 24 j d內(nèi)能增加 16 j答案ad解析由動(dòng)能定理可知 ek32 j8 j16 j18 j10 j，a正確；克服電場(chǎng)力做功為8 j，則電勢(shì)能增加 8 j，b 錯(cuò)誤;機(jī)械能的改變量等于除重力以外的其他力所做的總功，故應(yīng)為e32 j 8 j16 j 8 j ，c 錯(cuò)誤；物體內(nèi)能的增加量等于克服摩擦力所做的功，d 正確.7。(綜合)如圖所示，在點(diǎn)電荷q產(chǎn)生的電場(chǎng)中 ,將兩個(gè)帶正電的試探電荷q1、q2分別置于a、b兩點(diǎn)，虛線為等勢(shì)線。取無(wú)窮遠(yuǎn)處為

31、零電勢(shì)點(diǎn)，若將q1、q2移動(dòng)到無(wú)窮遠(yuǎn)的過(guò)程中外力克服電場(chǎng)力做的功相等，則下列說(shuō)法正確的是（)aa點(diǎn)電勢(shì)大于b點(diǎn)電勢(shì)ba、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相等cq1的電荷量小于q2的電荷量dq1在a點(diǎn)的電勢(shì)能小于q2在b點(diǎn)的電勢(shì)能答案c解析由題意知點(diǎn)電荷q帶負(fù)電 ,所以有ab0,a 錯(cuò)誤。移學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精26 動(dòng)兩試探電荷克服電場(chǎng)力做功相等，有q1|a| q2|b，所以q1q2，d 錯(cuò)誤,c 正確。因?yàn)閑k錯(cuò)誤 !，a點(diǎn)比b點(diǎn)離q近,所以eaeb，b 錯(cuò)誤.8 （電場(chǎng)力做功）如圖所示 ,在豎直平面內(nèi)一個(gè)帶正電的小球質(zhì)量為m，所帶的電荷量為q，用一根長(zhǎng)為l不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線系在一勻強(qiáng)電場(chǎng)中的o點(diǎn)，勻強(qiáng)

32、電場(chǎng)方向水平向右，分布的區(qū)域足夠大，現(xiàn)將帶正電小球從o點(diǎn)右方由水平位置a點(diǎn)無(wú)初速度釋放， 小球到達(dá)最低點(diǎn)b時(shí)速度恰好為零 .(1）求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度e的大小 ;(2）若小球從o點(diǎn)的左方由水平位置c點(diǎn)無(wú)初速度釋放，則小球到達(dá)最低點(diǎn)b所用的時(shí)間t是多少？答案(1)錯(cuò)誤 !（2）錯(cuò)誤 !解析（1)對(duì)小球由a到b的過(guò)程，由動(dòng)能定理得 0mglqel，所以e錯(cuò)誤 !。（2）小球由c點(diǎn)釋放后，將做勻加速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)到b點(diǎn)時(shí)的速度為vb，小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為a，a錯(cuò)誤 !錯(cuò)誤 !g，v錯(cuò)誤 !2a錯(cuò)誤 !l學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精27 所以t錯(cuò)誤 !錯(cuò)誤 !。b 組：等級(jí)性水平訓(xùn)練9(電勢(shì)與電

33、勢(shì)能）（多選 )如圖所示，實(shí)線表示電場(chǎng)線，虛線表示只受電場(chǎng)力作用的帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡。粒子先經(jīng)過(guò)m點(diǎn),再經(jīng)過(guò)n點(diǎn).可以判定（）a粒子在m點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大于在n點(diǎn)受到的電場(chǎng)力bm點(diǎn)的電勢(shì)高于n點(diǎn)的電勢(shì)c粒子帶正電d粒子在m點(diǎn)的動(dòng)能大于在n點(diǎn)的動(dòng)能答案bc解析電場(chǎng)線的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的大小,電場(chǎng)線越密集 ,場(chǎng)強(qiáng)越大，m點(diǎn)所在區(qū)域電場(chǎng)線比n點(diǎn)所在區(qū)域電場(chǎng)線疏，所以m點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小，粒子在m點(diǎn)受到的電場(chǎng)力小 ,故 a 錯(cuò)誤。沿電場(chǎng)線方向，電勢(shì)逐漸降低，從總的趨勢(shì)看,電場(chǎng)線的方向是從m到n的，所以m點(diǎn)的電勢(shì)高于n點(diǎn)的電勢(shì)，故 b 正確。如圖所示，學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精28 用“速度線與力線”的方法， 在粒子運(yùn)動(dòng)的始點(diǎn)m作上述的兩條線，顯然電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)線的方向一致,所以粒子帶正電，故c 正確。“速度線與力線”夾角為銳角，所