1、第2课时电势电势能电势差1电场力做功(1)特点：电场力做功与路径无关，只与初、末位置有关。如图，WACWABC。(2)计算WqEd，适用于匀强电场。WABqUAB，适用于任何电场。2电势能(1)大小：等于将电荷从该点移到零势能位置时电场力做的功。(2)公式：Epq。(3)电场力做功与电势能变化的关系：WABEpAEpBEp，即电场力做的功等于电势能变化量的负值。3电势(1)定义式：。(2)矢标性：电势是标量，有正负之分，其正(负)表示该点电势比零电势高(低)。(3)沿电场线方向，电势逐渐降低。4电势差(1)定义：电场中两点间电势的差值叫做电势差，UABAB。(2)电势差与电场力做功的关系：UA
2、B。(3)匀强电场中电势差与场强的关系：UEd。5等势面(1)定义：电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面。(2)等势面的特点在同一等势面上移动电荷时，电场力不做功。电场线与等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。任意两个等势面都不相交。等差等势面越密的地方，电场强度越大。基础自查1判断正误(1)电场中电场强度为零的地方电势一定为零。()(2)等势面是客观存在的，电场线与等势面一定垂直。()(3)电场强度处处相同的区域内，电势一定也处处相同。()(4)沿电场线方向电场强度越来越小，电势逐渐降低。()(5)A、B两点间的电势差等于将正电荷从A点移到B点时静电力所做的功。()(6)带电
3、粒子一定从电势能大的地方向电势能小的地方移动。()(7)由于静电力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关。()2电荷量为q的电荷在电场中由A点移到B点时，电场力做功W，由此可算出两点间的电势差为U，若让电荷量为2q的电荷在电场中由A点移到B点，则()A电场力做功仍为WB电场力做功为C两点间的电势差仍为UD两点间的电势差为解析：选C两点间电势差与移动的电荷无关，电场力做功变为W2qU2W，只有C正确。3.如图所示，实线为某电场的电场线，虚线表示该电场的等势面，A、B、C是电场中的三点，下列说法正确的是()A三点中，B点的场强最大B三点中，A点的电势最高C
4、将一带负电的检验电荷从A移动到B，电势能增大D将一带正电的检验电荷从A移动到B和从A移动到C，电势能的变化相同解析：选D电场线的疏密表示电场强度的大小，所以三点中，A点场强最大，A错误；沿电场线方向，电势逐渐降低，A点电势最低，B错误；将一带负电的检验电荷从A移动到B，电场力做正功，电势能减小，C错误；因为B、C两点在同一等势面上，所以将一带正电的检验电荷从A移动到B和从A移动到C，电场力做的功相同，电势能变化相同，D正确。4. (多选)如图所示，M、N为电场中两个等势面，GH直线是其中的一条电场线，则下列说法中正确的是() AEGEHB正电荷置于G点时电势能大于置于H点时的电势能CGHD负电
5、荷由H点移动到G点时电场力做正功答案：ABD考点一电场力做功与电势能 典例 (多选)某带电金属棒所带电荷均匀分布，其周围的电场线分布如图所示，在金属棒的中垂线上的两条电场线上有A、B两点，电场中另有一点C。已知A点到金属棒的距离大于B点到金属棒的距离，C点到金属棒的距离大于A点到金属棒的距离，则()AA点的电势高于B点的电势BB点的电场强度大于C点的电场强度C负电荷在A点的电势能小于其在B点的电势能D将正电荷沿AC方向从A点移动到C点，电场力做正功解题指导(1)根据电场线判断电势高低、场强大小关系。(2)结合电势的高低和电荷的正负比较电势能的大小关系。解析由题图结合电场线的特点可知，该题中金属
6、棒两侧的电场是对称的。根据电场线的疏密表示电场强度的大小，可知B点的电场强度大于C点的电场强度，选项B正确；根据沿着电场线方向电势逐渐降低，可知A点电势低于B点电势，选项A错误；根据电势能与电势的关系可知，负电荷在A点的电势能大于其在B点的电势能，选项C错误；将正电荷沿AC方向从A点移动到C点，电场力做正功，选项D正确。答案BD规律方法电势能大小的判断方法做功法电场力做正功，电势能减小，做多少正功，就减少多少电势能；电场力做负功，电势能增大，做多少负功，就增加多少电势能公式法将电荷量、电势连同正负号一起代入公式Epq，带符号比较电势能大小正电荷在电势高的地方电势能大，而负电荷在电势低的地方电势
7、能大守恒法在只有电场力做功时，动能和电势能之和保持不变，动能增加时，电势能减小集训冲关1.直线mn是某电场中的一条电场线，方向如图所示。一带正电的粒子只在电场力的作用下由a点运动到b点，轨迹为一抛物线。下列说法中正确的是()A粒子由a运动到b的过程中，电场力一定一直做正功B该电场可能为点电荷产生的电场C粒子在b点的动能一定大于在a点的动能D粒子由a运动到b的过程中电势能一定一直减小解析：选C因为轨迹是抛物线，所以粒子受力恒定，所处电场是一个匀强电场，故不可能是点电荷形成的电场，B错误；根据粒子在做曲线运动过程中，受到的合力总指向轨迹凹侧，并且粒子带正电，受到的电场力方向和电场强度方向相同，可知
8、粒子的运动轨迹有如图所示的1、2两种情况，由图线2可知电场力一直做正功，电势能一直减小，动能增大，由图线1可知电场力先做负功，后做正功，总功为正功，电势能先增大后减小，总体减小，带电粒子在b点的动能一定大于在a点的动能，A、D错误，C正确。2(2021山东新高考模拟)在金属球壳的球心有一个正点电荷，球壳内外的电场线分布如图所示，下列说法正确的是()AM点的电场强度比K点的大B球壳内表面带负电，外表面带正电C试探电荷q在K点的电势能比在L点的大D试探电荷q沿电场线从M点运动到N点，电场力做负功解析：选ABD由电场线的疏密程度可知，M点的电场强度大于K点的，A正确。由于感应起电，在金属球壳的内表面
9、感应出负电荷，外表面感应出正电荷，B正确。负电荷在电场中沿电场线方向运动，电场力做负功，电势能增加，可知C错误，D正确。考点二电势和电势高低的判断(对应学生用书P137) 典例(2019北京高考)如图所示，a、b两点位于以负点电荷Q(Q0)为球心的球面上，c点在球面外，则()Aa点场强的大小比b点大Bb点场强的大小比c点小Ca点电势比b点高Db点电势比c点低解析由点电荷的场强公式Ek知，因a、b两点与Q距离相等，则两点的场强大小相等，A错误。由Ek知，离Q越近，场强越大，故b点场强大小比c点大，B错误。点电荷形成的电场的等势面是以点电荷为球心的一簇球面，离Q距离相等的两点的电势相等，故C错误。
10、由沿电场线方向电势降低，可得b点电势比c点低，故D正确。答案D规律方法电势高低的判断依据和方法电场线沿电场线方向电势逐渐降低场源电荷离正电荷越近的地方电势越高，离负电荷越近的地方电势越低电势能正电荷在某点的电势能越大，该点电势越高，负电荷在某点的电势能越大，该点电势越低电势差根据UABAB，UAB0则A高B低，UAB0，d10 VCCUCB，所以ACCB，可得C，即C10 V，选项C正确。3. (2018全国卷)(多选)如图，同一平面内的a、b、c、d四点处于匀强电场中，电场方向与此平面平行，M为a、c连线的中点，N为b、d连线的中点。一电荷量为q(q0)的粒子从a点移动到b点，其电势能减小W
11、1；若该粒子从c点移动到d点，其电势能减小W2。下列说法正确的是()A此匀强电场的场强方向一定与a、b两点连线平行B若该粒子从M点移动到N点，则电场力做功一定为C若c、d之间的距离为L，则该电场的场强大小一定为D若W1W2，则a、M两点之间的电势差一定等于b、N两点之间的电势差解析：选BD结合题意，只能判定ab，cd，但电场方向不能得出，故A错误；电场强度的方向沿cd时，才有场强E，故C错误；由于M、N分别为ac和bd的中点，对于匀强电场，M，N，则UMN，可知该粒子从M点移动到N点的过程中，电场力做功W，故B正确；若W1W2，则abcd，变形得acbd，即UacUbd，而UaM，UbN，可知UaMUbN，故D正确。