第一篇：1.4 電勢能和電勢教案

馬洪旭新課標精品教案系列-選修3-1 1．4 電勢能

電勢

教學三維目標

（一）知識與技能

1、理解靜電力做功的特點、電勢能的概念、電勢能與電場力做功的關系。

2、理解電勢的概念，知道電勢是描述電場的能的性質的物理量。明確電勢能、電勢、靜電力的功、電勢能的關系。了解電勢與電場線的關系，了解等勢面的意義及與電場線的關系。

（二）過程與方法

通過與前面知識的結合，理解電勢能與靜電力做的功的關系，從而更好的了解電勢能和電勢的概念。

（三）情感態度與價值觀

嘗試運用物理原理和研究方法解決一些與生產和生活相關的實際問題，增強科學探究的價值觀。

重點：理解掌握電勢能、電勢、等勢面的概念及意義。難點：掌握電勢能與做功的關系，并能用此解決相關問題。教學過程：

（一）復習前面相關知識

1．靜電力、電場強度概念，指出前面我們從力的性質研究電場，從本節起將從能量的角度研究電場。

2．復習功和能量的關系。

從靜電力做功使試探電荷獲得動能入手，提出問題：是什么能轉化為試探電荷的動能？引入新課。

（二）進行新課

1．靜電力做功的特點

結合課本圖1。4-1（右圖）分析試探電荷q在場強為E的均強電場中沿不同路徑從A運動到B電場力做功的情況。

q沿直線從A到B q沿折線從A到M、再從M到B q沿任意曲線線A到B 結果都一樣即：W=qELAM =qELABcos? 【結論】：在任何電場中，靜電力移動電荷所做的功，只與始末兩點的位置有關，而與電荷的運動路徑無關。

與重力做功類比，引出： 2．電勢能

電勢能：由于移動電荷時靜電力做功與移動的路徑無關，電荷在電場中也具有勢能，這種勢能叫做電勢能。

靜電力做功與電勢能變化的關系：

第1頁（共3頁）馬洪旭新課標精品教案系列-選修3-1 靜電力做的功等于電勢能的變化量。寫成式子為：WAB?EPA?EPB

注意：

①．電場力做正功，電荷的電勢能減小；電場力做負功，電荷的電勢能增加

②．電場力力做多少功，電勢能就變化多少，在只受電場力作用下，電勢能與動能相互轉化，而它們的總量保持不變。

③．在正電荷產生的電場中正電荷在任意一點具有的電勢能都為正，負電荷在任 一點具有的電勢能都為負。

在負電荷產生的電場中正電荷在任意一點具有的電勢能都為負，負電荷在任意一點具有的電勢能都為正。

④．求電荷在電場中某點具有的電勢能

電荷在電場中某一點A具有的電勢能EP等于將該點電荷由A點移到電勢零點電場力所做的功W的。即EP=W ⑤．求電荷在電場中A、B兩點具有的電勢能高低

將電荷由A點移到B點根據電場力做功情況判斷，電場力做正功，電勢能減小，電荷在A點電勢能大于在B點的電勢能，反之電場力做負功，電勢能增加，電荷在B點的電勢能小于在B點的電勢能。

⑥電勢能零點的規定

若要確定電荷在電場中的電勢能，應先規定電場中電勢能的零位置。關于電勢能零點的規定：P19（大地或無窮遠默認為零）

所以：電荷在電場中某點的電勢能，等于靜電力把它從該點移動到零電勢能位置時電場力所有做的功。如上式若取B為電勢能零點，則A點的電勢能為：

EPA?WAB?qELAB

舉例分析：對圖1。4-1中的各量附與一定的數值，后讓學生計算。（1課時）3．電勢---表征電場性質的重要物理量度

通過研究電荷在電場中電勢能與它的電荷量的比值得出。參閱P20圖1。4--3（1）定義：電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量的比值，叫做這一點的電勢。用?表示。標量，只有大小，沒有方向，但有正負。

（2）公式：??Epq（與試探電荷無關）

（3）單位：伏特（V）

（4）電勢與電場線的關系：電勢順線降低。（電場線指向電勢降低的方向）

（5）零電勢位置的規定：電場中某一點的電勢的數值與零電勢的選擇有關，即電勢的數值決定于零電勢的選擇．（大地或無窮遠默認為零）

◎讓學生思考和討論P21問題。◎引導學生分析問題與練習3、4 4．等勢面

⑴．定義：電場中電勢相等的點構成的面

第2頁（共3頁）馬洪旭新課標精品教案系列-選修3-1 ⑵．等勢面的性質：

①．在同一等勢面上各點電勢相等，所以在同一等勢面上移動電荷，電場力不做功 ②．電場線跟等勢面一定垂直，并且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面。③．等勢面越密，電場強度越大 ④．等勢面不相交，不相切

⑶．等勢面的用途：由等勢面描繪電場線。⑷．幾種電場的電場線及等勢面 注意：①等量同種電荷連線和中線上 連線上：中點電勢最小

中線上：由中點到無窮遠電勢逐漸減小，無窮遠電勢為零。②等量異種電荷連線上和中線上

連線上：由正電荷到負電荷電勢逐漸減小。中線上：各點電勢相等且都等于零。◎引導學生分析問題與練習7。

（三）小結：對本節內容要點進行概括。

（四）鞏固新課

1．引導學生完成問題與練習其他題目。2．閱讀教材內容 教后記：

1、電勢能、電勢、等勢面都是非常抽象的概念，上課前就準備用類比法（重力勢能、高度、等高線）幫助學生理解，在課上取得了一定效果，但時間安排上又出了問題，以后需要兩節課來解決這些問題。學生對于電勢和電勢能的相對性的理解有障礙。

對于正電荷、負電荷在電勢大于0和小于0的地方具有的電勢能關系判斷不夠嫻熟。

2、3、第3頁（共3頁）

第二篇：電勢能,電勢,電容教案

1、電勢差：

電荷在電場中由一點A移動到另一點B時，電場力所做的功WAB與電荷電量q的比值的電勢差。表達式為：，叫做AB兩點

場力做的功，說明：（1）定義式中，為q從初位置A移動到末位置B電可為正值，也可為負值，q為電荷所帶的電量，正電荷取正值，負電荷取負值。

（2）電場中兩點的電勢差，由這兩點本身的初、末位置決定。與在這兩點間移動電荷的電量、電場力做功的大小無關。在確定的電場中，即使不放入電荷，任何兩點間的電勢差都有確定的值，不能認為正比，與q成反比。只是可以利用、q來計算A、B兩點電勢差。

與

成（3）公式

2、電勢： 適用于任何電場。

在電場中某點的電勢等于該點相對零電勢點的電勢差；也等于單位正電荷由該點移動到參考點（零電勢點）時電場力所做的功，電勢記作，電勢是相對的，某點的電勢與零電勢點的選取有關，沿電場線的方向，電勢逐點降低。

說明：（1）電勢的相對性。

（2）電勢是標量。電勢是只有大小、沒有方向的物理量，電勢的正負表示該點的電勢高于和低于零電勢。

（3）電勢與電勢差的比較

電勢與電勢差都是反映電場本身的性質（能的性質）的物理量，與檢驗電荷無關；電勢與電勢差都是標量，數值都有正負，單位相同，UAB=A－B。某點的電勢與零電勢點的選取有關，兩點間的電勢差與零電勢點的選取無關。

3、電場力做功與電勢能變化的關系。

（1）電場力做功的特點

在電場中移動電荷時，電場力所做的功只與電荷的起止位置有關，與電荷經過的路徑無關，這一點與重力做功相同。

（2）電勢能ε

電荷在電場中具有的勢能叫做電勢能，電勢能屬于電荷和電場系統所有。

（3）電場力做功與電勢能變化的關系

電場力的功與電勢能的數量關系 WAB=εA－εB=△ε。

電場力做正功時，電荷的電勢能減小；電場力做負功時，電荷的電勢能增加，電場力做了多少功，電荷的電勢能就變化多少，即△ε=WAB=qUAB。

4、等勢面的概念及特點

（1）等勢面

電場中電勢相同的各點構成的曲面叫做等勢面。

（2）等勢面的特點

①電場線與等勢面處處垂直，且總是由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面；

②在同一等勢面上移動電荷時電場力不做功；

③處于靜電平衡的導體是一個等勢體，導體表面是一個等勢面；

④導體表面的電場線與導體表面處處垂直。

（3）熟悉勻強電場、點電荷的電場、等量異種電荷的電場、等量同種點電荷的電場的等勢面的分布情況。

①點電荷電場中的等勢面，是以電荷為球心的一簇球面；

②等量同種點電荷電場中的等勢面，是兩簇對稱曲面

③等量異種點電荷電場中的等勢面，是兩簇對稱曲面；

④勻強電場中的等勢面，是垂直于電場線的一簇平面.5、電勢與等勢面

（1）電勢是描述電場中單個點的電場性質，而等勢面是描述電場中各點的電勢分布。

（2）電場線是為了描述電場而人為引入的一組假想線，但等勢面卻是實際存在的一些面，它從另一角度描述了電場。

（3）等勢面的性質

①同一等勢面上任意兩點間的電勢差為零；

②不同的等勢面一定不會相交或相切；

③電場強度方向垂直等勢面且指向電勢降低的方向。

6、比較電荷在電場中某兩點電勢能大小的方法

(1)場源電荷判斷法

離場源正電荷越近，試驗正電荷的電勢能越大，試驗負電荷的電勢能越小．

離場源負電荷越近，試驗正電荷的電勢能越小，試驗負電荷的電勢能越大．

(2)電場線法

正電荷順著電場線的方向移動時，電勢能逐漸減小；逆著電場線的方向移動時，電勢能逐漸增大．

負電荷順著電場線的方向移動時，電勢能逐漸增大；逆著電場線的方向移動時，電勢能逐漸減小．

(3)做功判斷法

無論正、負電荷，電場力做正功，電荷從電勢能較大的地方移向電勢能較小的地方．反之，如果電荷克服電場力做功，那么電荷將從電勢能較小的地方移向電勢能較大的地方．

7、電場中電勢高低的判斷和計算方法

(1)根據電場線方向判斷．因沿電場線方向各點電勢總是越來越低，而逆著電場線方向電勢總是逐漸升高．

(2)根據等勢面的分布和數值，都畫在同一圖上，直接從圖上判定電勢高低．

(3)根據電場力做功公式判定．當已知q和WAB時，由公式WAB=qUAB，則UAB=WAB/q判定．

8、電勢能與電勢的關系

(1)電勢是反映電場電勢能的性質的物理量．還可以從能的角度定義電勢：電場中某點的電荷具有的電勢能ε跟它的電荷量的比值，叫做該點的電勢，即或者ε=qφ，某點的電勢與該點是否有電荷無關．

(2)正電荷在電勢為正值的地方電勢能為正值，在電勢為負值的地方電勢能為負值；負電荷在電勢為正的地方電勢能為負值，在電勢為負的地方電勢能為正值．

(3)電勢是由電場決定，電勢能是由電場和電荷共同決定的．它們都是標量、相對量．當零勢點確定以后，各點電勢有確定的值．由于存在兩種電荷，則在某一點不同種電荷的電勢能有的為正值，也有的為負值．

(4)在實際問題中，我們主要關心的是電場中兩點間的電勢差UAB和在這兩點間移動電荷時，電荷電勢能的改變量△εAB。UAB和△εAB都與零電勢點的選擇無關．有關系式：△εAB=qUAB．

9、電勢與場強的比較

(1)場強是反映電場力的性質，電勢是反映電場能的性質，它們都是由比值定義的物理量，因而它們都是由電場本身確定的，與該點放不放電荷無關．

(2)電場強度是矢量，電場確定后，各點的場強大小和方向都惟一地確定了．(即各點場強大小有確定的值)

電勢是標量，是相對量．電場確定后，各點電勢的數值還可隨零電勢點的不同而改變．

(3)電場線都能描述它們，但又有所不同：

電場線的密度表示場強的大小，電場線上各點的切線方向表示場強的方向．

沿電場線的方向，電勢越來越低，但不能表示電勢的數值．

1、下圖是一勻強電場，已知場強E=2×102N/C．現讓一個電量q=－4×10－8C的電荷沿電場方向從M點移到N點，MN間的距離s=30cm．試求：

(1)電荷從M點移到N點電勢能的變化．

(2)M，N兩點間的電勢差．

解析：(1)由圖可知，負電荷在該電場中所受電場力F方向向左．因此從M點移到N點，電荷克服電場力做功，電勢能增加，增加的電勢能△E等于電荷克服電場力做的功W．

電荷克服電場力做功為W=qEs=4×10－8×2×102×0.3J=2.4×10－6J．

即電荷從M點移到N點電勢能增加了2.4×10－6J．

(2)從M點到N點電場力對電荷做負功為WMN=－2.4×10－6J．

則M，N兩點間的電勢差為

即M，N兩點間的電勢差為60V．

2、下列一些說法，正確的是（D）

A．電場中電勢越高的地方，電荷在那一點具有的電勢能越大 B．電場強度越大的地方，電場線一定越密，電勢也一定越高 C．電場強度為零的地方，電勢一定為零

．

D．某電荷在電場中沿電場線的方向移動一定距離，電場線越密的地方，它的電勢能改變越大

解析：解本題的關鍵是區分場強、電勢、電勢能概念以及與電場線的關系．最易錯的是，總是用正電荷去考慮問題而忽略有兩種電荷的存在．由于存在兩種電荷，故A項錯誤．電場線的疏密表示場強大小，而電場線的方向才能反映電勢的高低，故B項錯．電場線越密，電場力越大，同一距離上電場力做的功越多，電荷電勢能的改變越犬．D項正確．電勢是相對量，其零電勢位置可隨研究問題的需要而任意確定．故“一定為零”是錯誤的．

3、將一個電量為－2×10－8C的點電荷，從零電勢點S移到M點要反抗電場力做功4×10－8J，則M點電勢φM=________，若將該電荷從M點移到N點，電場力做功14×10－8J，則N點電勢φN=________，MN兩點間的電勢差UMN=________．

解析：本題可以根據電勢差和電勢的定義式解決，一般有下列三種解法：

解法一：嚴格按各量的數值正負代入公式求解．

由WSM=qUSM得：，而USM=φS－φM，∴φM=φS－USM=(0－2)V=－2V． 由WMN=qUMN得：

．

而UMN=φM－φN，∴φN=φM－UMN=[－2－(－7)]V=5V．

解法二：不考慮各量的正負，只是把各量數值代入公式求解，然后再用其他方法判斷出要求量的正負．

由WSM=qUSM得

．

∵電場力做負功，∴負電荷q受的電場力方向與移動方向大致相反，則場強方向與移動方向大致相同，故φS＞φM，而φS=0，故φM=－2V．

同理可知：UMN=7V，φN=5V．

解法三：整體法：求N點電勢時把電荷從S點移到M點再移動N點，看成一個全過程，在這個過程中，由S到N電場力做的總功等于各段分過程中電場力做功的代數和．即WSN=WSM＋WMN=(－4×10－8＋14×10－8)J=10×10－8J．

由WSN=qUSN得：

而φS=0，∴φN=5V．

4、如圖所示，虛線a、b、c表示電場中的三個等勢面與紙平面的交線，且相鄰等勢面之間的電勢差相等．實線為一帶正電粒子僅在電場力作用下通過該區域時的運動軌跡，M、N是這條軌跡上的兩點，則下面說法中正確的是（）

A．三個等勢面中，a的電勢最高

B．對于M、N兩點，帶電粒子通過M點時電勢能較大 C．對于M、N兩點，帶電粒子通過M點時動能較大 D．帶電粒子由M運動到N時，加速度增大

解析：由于帶電粒子做曲線運動，所受電場力的方向必定指向軌道的凹側，且和等勢面垂直，所以電場線方向是由c指向b再指向a．根據電場線的方向是指電勢降低的方向，故Uc＞Ub＞Ua，選項A錯．

帶正電粒子若從N點運動到M點，場強方向與運動方向成銳角，電場力做正功，即電勢能減少；若從M點運動到N點，場強方向與運動方向成鈍角，電場力做負功，電勢能增加．故選項B錯．

根據能量守恒定律，電荷的動能和電勢能之和不變，故粒子在M點的動能較大，選項C正確．

由于相鄰等勢面之間電勢差相等，因N點等勢面較密，則EN＞EM，即qEN＞qEM．由牛頓第二定律知，帶電粒子從M點運動到N點時，加速度增大，選項D正確．所以正確答案為C、D項．

5、如圖所示，P、Q兩金屬板間的電勢差為50V，板間存在勻強電場，方向水平向左，板間的距離d=10cm，其中Q板接地，兩板間的A點距P板4cm．求：

(1)P板及A點的電勢．

(2)保持兩板間的電勢差不變，而將Q板向左平移5cm，則A點的電勢將變為多少?

解析：板間場強方向水平向左，可見Q板是電勢最高處．Q板接地，則電勢φQ=0，板間各點電勢均為負值．利用公式可求出板間勻強電場的場強，再由U=Ed可求出各點與Q板間的電勢差，即各點的電勢值．

(1)場強

．QA間電勢差UQA=Ed′=5×102×(10－4)×10－2V=30V．

∴A點電勢φA=－30V，P點電勢φP=UPQ=－50V．

(2)當Q板向左平移5cm時，兩板間距離d1=10cm－5cm=5cm．

Q板與A點間距離變為d″=(10－4)cm－5cm=lcm．電場強度．

Q、A間電勢差UQA=Ed″=1.0×10－3×1.0×10－2V=10V．

所以A點電勢φA=－10V．(1)電容器：兩個彼此絕緣又互相靠近的導體可構成一個電容器.(2)電容：電容器所帶的電荷量Q(一個極板所帶電荷量的絕對值)與兩個極板間的電勢差U的比值，即電容是表示電容器容納電荷本領的物理量.(3)常用電容器：紙質電容器、電解電容器、平行板電容器、可變電容器.其中電解電容器連接時應注意其“＋”、“－”極.(4)平行板電容器：平行板電容器的電容C跟介電常數ε成比，跟兩板正對面積S成正比，跟兩板間距離d成反比，即

(5)對電容器電容的兩個公式的理解.①公式是電容的定義式，適用于任何電容器.對于一個確定的電容器，其電容只由本身的因素決定，而與其電荷量Q和電壓U無關.②公式是平行板電容器的決定式，只適用于平行板電容器.2、平行板電容器的動態分析

充電后平行板電容器兩極板間形成的電場，可認為是勻強電場，由于某種原因使電容C發生了改變，就會導致電容器的電荷量Q，兩板間電壓U，勻強電場的場強E發生相應的變化，這類問題常見于兩種情況：

(1)電容器一直與電源相連接.此時電容器兩極板間電勢差U保持不變.(2)電容器充電后與電源斷開.此時電容器所帶的電荷量Q保持不變.分析的基本思路是：

3、帶電粒子在電場中加速

帶電粒子進入電場中加速，若不計粒子重力，根據動能定理，有

當初速度v0=0時，末速度v的大小只與帶電粒子的荷質比移無關.4、帶電粒子在電場中的偏轉

和加速電壓U有關，而與粒子在電場中的位帶電粒子沿垂直勻強電場的場強方向進入電場后，做類平拋運動，如圖所示，設粒子的電荷量為q，質量為m，初速度為v0，兩平行金屬板間電壓為U，板長為L，板間距離為d，則平行于板方向的分運動是勻速直線運動，L=v0t 垂直于板方向的分運動是初速為零的勻加速直線運動

所以，側移距離

5、示波管的原理

偏轉角θ滿足

(1)結構：示波管是由電子槍、偏轉電極和熒光屏組成的，管內抽成真空.(2)原理：如果在偏轉電極XX′上加上掃描電壓，同時在偏轉電極YY′上加上所要研究的信號電壓，若其周期與掃描電壓的周期相同，在熒光屏上就顯示出信號電壓隨時間變化的圖線.6、帶電粒子在勻強電場中的運動

帶電粒子在勻強電場中的運動有兩類問題：一是運動和力的關系問題，常用牛頓第二定律結合運動學公式去分析解決；二是運動過程中的能量轉化問題，常用動能定理或能量守恒定律去分析解決.(1)在交變電場中的運動

①在交變電場中做直線運動.粒子進入電場時的速度方向(或初速為零)跟電場力方向平行，在交變電場力作用下，做加速、減速交替變化的直線運動，通常運用牛頓運動定律和運動學公式分析求解.②在交變電場中的偏轉，粒子進入電場時的速度方向跟電場力方向垂直，若粒子在電場中運動的時間遠小于交變電場的周期，可近似認為粒子在通過電場的過程中電場力不變，而做類平拋運動.(2)在勻強電場與重力場的復合場中運動

處理復合場有關問題的方法常有兩種：

①正交分解法：將復雜的運動分解為兩個相互正交的簡單直線運動，分別去研究這兩個分運動的規律，然后運用運動合成的知識去求解復雜運動的有關物理量.②等效法：由于帶電微粒在勻強電場中所受到的電場力和重力都是恒力，因此，可將電場力F和重力G進行合成如圖所示，這樣復合場就等效為一個簡單場，將其合力F合與重力場的重力類比，然后利用力學規律和方法進行分析和解答.例

1、如圖所示，電子在電勢差為U1的加速電場中由靜止開始運動，然后射入電勢差為U2的兩塊平行極板間的電場中.在滿足電子能射出平行板區的條件下，下述四種情況下，一定能使電子的偏轉角θ變大的是（B）

A．U1變大，U2變大

B．U1變小，U2變大 C．U1變大，U2變小

D．U1變小，U2變小 解析：設電子經電場U1加速后獲得的速度為v0，根據動能定理

①

設極板長為L，兩板間距離為d，電子進入偏轉電場后做類平拋運動，則

平行于極板方向：L=v0t

②

垂直于極板方向：

③

偏轉角θ滿足：

④

由以上各式可解得：

顯然，U1減小，U2增大時，θ一定增大.例

2、如圖所示，質量為m、電荷量為－q的粒子(重力不計)，在勻強電場中的A點時速度為v，方向與電場線垂直，在B點時速度大小為2v，已知A、B兩點間距離為d，求(1)A、B兩點間的電壓；(2)電場強度的大小和方向.解析：(1)帶電粒子從A到B的過程中，由動能定理可得

將vA=v，vB=2v代入可解得

(2)帶電粒子從A到B做類平拋運動，設在垂直電場線和平行電場線方向上的位移分別為x和y.由于A到B，粒子的動能增加，則電場力做正功，所以，場強方向應水平向左.答案：

例

3、帶有等量異種電荷的兩個平行金屬板A和B水平放置，兩板間距離為d(d遠小于板的長和寬)，一個帶正電的油滴M懸浮在兩板的正中央，處于平衡，油滴的質量為m，電荷量為q，如圖所示.在油滴的正上方距A板d處有一個質量也為m的帶電油滴N，油滴N由靜止釋放后，可以穿過A板上的小孔，進入兩金屬板間與油滴M相碰，并立即結合成一個大油滴.整個裝置處于真空環境中，若不計油滴M和N間的庫侖力和萬有引力以及金屬板本身的厚度，要使油滴N能與M相碰，且結合成的大油滴(油滴可視為質點)又不與金屬板B相碰.求：

(1)兩個金屬板A、B間的電壓是多少？哪板電勢高？

(2)油滴N帶何種電荷，電荷量可能是多少？

解析：(1)油滴M帶正電，在兩金屬板之間處于平衡，有mg=qU/d，則B板電勢較高，電勢差

(2)若油滴N帶負電，則N與M相碰后，結合成大油滴無論其電性為正，還是為負，或者電荷量為零，都將向B板做加速運動而最終與B板相碰.因此，要不落到B板上，油滴N必帶正電.設油滴N帶電量為Q，油滴N與M相碰前的速度設為v0，有：

油滴N能與M相碰：

油滴M和N相碰后，結合成大油滴，速度為v，有：

此后，大油滴向下運動，不碰到B板，須有

代入v和U的值，解得

油滴所帶電荷量是

答案：

B板電勢較高

(2)正電，例

4、在水平向右的勻強電場中，有一質量為m，帶正電的小球，用長為L的絕緣細線懸掛于O點，當小球靜止A點時，細線與豎直方向夾角為θ，如圖所示.現給小球一個垂直于懸線的初速度，使小球恰能在豎直平面內做圓周運動，求：

(1)小球運動過程中的最小速度.(2)小球在A點的初速度.解析：小球在運動過程中，所受重力和電場力都是恒力，將它們合成等效為一個力F，如圖所示，則把合力F與重力類比，其等效重力加速度點”和“最高點”分別為圖中的A點和B點.因此，小球在豎直平面內做勻速圓周運動的等效“最低(1)小球在B點處的速度最小，依題意有

(2)小球從A點運動到B點的過程中，根據動能定理

答案：

例

5、如圖所示，A、B為水平放置的平行金屬板，板間距離為d(d遠小于板的長和寬)，在兩板之間有一帶負電的質點P.已知若在A、B之間加電壓U0，則質點P可以靜止平衡.現在A、B間加上如圖所示的隨時間t變化的電壓U，在t=0時，質點P位于A、B間的中點處且初速度為0，已知質點P能在A、B之間以最大的幅度上下運動而又不與兩板相碰，求圖中U改變的各時刻t1，t2，t3及tn的表達式.(質點開始從中點上升到最高點，及以后每次從最高點到最低點或從最低點到最高點的過程中，電壓只改變一次.)

解析：綜合分析帶電質點P的受力情況和運動情況，建立清晰的物理圖景是解答本題的關鍵.設質點P的質量為m，電荷量為q，當A、B間加電壓U0時，根據題意有

當兩板間所加電壓為2U0時，P的加速度向上，設其大小為a，則

聯立解得，a=g.當兩板間的電壓為零時，P只受重力，加速度方向向下，大小為g，要P以最大幅度上下運動，而又不與兩板相碰，則P達到A板或B板時速度必為零.根據運動的對稱性可知，加上電壓2U0后，P質點先向上做勻加速度直線運動，運動后，撤去電場，繼續向上做勻減速運動直到速度為零.到達A板后，在重力作用下，自由下落直到A、B的中點，然后又加上電壓2U0，使質點P向下做勻減速運動，至B板時，速度恰好減為零，然后反向加速，達到A、B中點時撤去電場，在重力作用下做勻減速運動到A板時，速度恰好為零，以后重復上述運動過程.綜合以上分析，質點P的運動過程可用v—t圖象表示，如圖所示.由勻變速直線運動規律有

其中a=g，解得

設質點P從A板自由下落到AB兩板中點所歷經的時間為△t，則

答案：

例

6、如圖所示，A、B是一對平行的金屬板，在兩板間加上一周期為T的交變電壓U.A板的電勢UA=0，B板的電勢UB隨時間的變化規律為：在0到的時間內，UB=U0(正的常數)；在到T的時間內，UB=－U0；在T到的時間內，UB=U0；在到2T的時間內，UB=－U0……，現有一電子從A板上的小孔進入兩板間的電場區內，設電子初速度和重力的影響均可忽略（）A．若電子是在t=0時刻進入的，它將一直向B板運動

B．若電子是在時刻進入的，它可能時而向B板運動，時而向A板運動，最后打在B板上

C．若電子是在時刻進入的，它可能時而向B板運動，時而向A板運動，最后打在B板上

D．若電子是在時刻進入的，它可能時而向B板，時而向A板運動

解析：依題意，電子在電場中運動時，其加速度大小不變，方向在 時刻發生突變.不同時刻進入的電子，其運動情況有所不同，如圖中的a、b、c所示，分別表示t=0時刻，時刻的和時刻進入的電子的v—t圖象(以從A板指向B板方向為正方向).從圖象可以看出，t=0時刻進入的電子速度方向不變，一直向B板運動.和時刻進入的電子運動一段時間后速度反向，這說明它們都是來回往復運動，但在一個周期內，前者的位移為正，即向B板運動了一段位移，最后一定打在B板上；而后者的位移為負，若在一個周期內未打到B板，電子將返回到A板而從小孔穿出.時刻進入的電子受到指向A板的電場力，而初速為零，因此，它不可能進入兩板間運動.答案：AB

第三篇：人教版3-1教案：1.4電勢能和電勢（精選）

第四節

電勢能和電勢

【教學目標】

1．知識與技能

（1）理解靜電力做功的特點、電勢能的概念、電勢能與電場力做功的關系。（2）理解電勢的概念，知道電勢是描述電場的能的性質的物理量。（3）明確電勢能、電勢、靜電力的功、電勢能的關系。

（4）了解電勢與電場線的關系，了解等勢面的意義及與電場線的關系。2．過程與方法

（1）通過與前面知識的結合，理解電勢能與靜電力做的功的關系，從而更好的了解電勢能和電勢的概念。

（2）培養對知識的類比能力，以及對問題的分析、推理能力。

（3）通過學生的理論探究，培養學生分析問題、解決問題的能力。培養學生利用物理語言分析、思考、描述概念和規律的能力。

3．情感、態度與價值觀

（1）嘗試運用物理原理和研究方法解決一些與生產、生活相關的實際問題，增強科學探究的價值觀。利用知識類比和遷移激發學生學習興趣，培養學生靈活運用知識和對科學的求知欲。

（2）利用等勢面圖像的對稱美，形態美以獲得美的享受、美的愉悅，自己畫圖，在學習知識的同時提高對美的感受力和鑒別力。

（3）在研究問題時，要培養突出主要矛盾，忽略次要因素的思維方法。【教學重點和難點】

1．重點

理解掌握電勢能、電勢、等勢面的概念及意義。2．難點

掌握電勢能與做功的關系，并能用此解決相關問題。【教學方法】 類比探究、分析歸納、討論分析、應用舉例、多媒體課件

【教學過程】

復習前面相關知識。

1．靜電力，電場強度概念，指出前面我們從力的性質研究電場，從本節起將從能量的角度研究電場。

2．復習功和能量的關系：如圖所示從靜電場中靜電力做功使試探電荷獲得動能入手，提出問題：是什么轉化為試探電荷的動能？

一、靜電力做功的特點

結合課本圖1。4-1（右圖）分析試探電荷q在場強為E的均強電場中沿不同路徑從A運動到B電場力做功的情況。

（1）q沿直線從A到B（2）q沿折線從A到M、再從M到B（3）q沿任意曲線線A到B 結果都一樣即：W=qELAM =qELABcos?

與重力做功類比，引出結論：靜電力做的功只與電荷的起始位置和終點位置有關，與電荷經過的路徑無關。

拓展：該特點對于非勻強電場中也是成立的。

二、電勢能

尋找類比點：力做功只與物體位置有關，而與運動路徑無關的事例在物理中有哪些呢？屬于什么能？

（移動物體時重力做的功與路徑無關同一物體在地面附近的同一位置才具有確定的重力勢能。）

思考：靜電力做功也與路徑無關，是否隸屬勢能？我們可以給它一個物理名稱嗎？ 1．電勢能：由于移動電荷時靜電力做功與移動的路徑無關，電荷在電場中也具有勢能，這種勢能我們叫做電勢能。電勢能用Ep表示。

【思考與討論】 如果做功與路徑有關，那能否建立電勢能的概念呢？ 2．討論：靜電力做功與電勢能變化的關系

通過知識的類比，讓學生能從中感受到新知識的得出也可以通過已有獲取。靜電力做的功等于電勢能的變化。功是能量變化的量度。

電場力做多少功，電勢能就變化多少，在只受電場力作用下，電勢能與動能相互轉化，而他們總量保持不變。

WAB＝－（EpB－EpA）＝EpA－EP

【思考討論】對不同的電荷從A運動到B的過程中，電勢能的變化情況：

正電荷從A運動到B做正功，即有WAB>0，則EpA>EpB，電勢能減少。（1）正電荷順著電場線的方向其電勢能逐漸減少。

負電荷從A運動到B做正功，即有WAB<0，則EpA>EpB，電勢能增加。（2）負電荷順著電場線的方向其電勢能逐漸降低。對此分析得出：電勢能為系統所有，與重力勢能相類似。3．求電荷在某點處具有的電勢能

問題討論：在上面討論的問題中，請分析求出A點的電勢能為多少？ 學生思考后無法直接求出，不妨就此激勵學生，并提出類比方法。類比分析：如何求出A點的重力勢能呢？進而聯系到電勢能的求法。

則 EpA＝WAB（以B為電勢能零點）

電荷在某點的電勢能，等于靜電力把它從該點移動到零勢能位置撕所做的功。4．零勢能面的選擇

通常把電荷離場源電荷無限遠處的電勢能規定為零，或把電荷在大地表面上的電勢能規定為零。

拓展：求電荷在電場中A、B兩點具有的電勢能高低。將電荷由A點移動到B點，根據靜電力做功情況判斷。

若靜電力做功為正功，電勢能減少，電荷在A點電勢能大于在B點的電勢能。反之靜電力做負功，電勢能增加，電荷在A點電勢能小于在B點的電勢能

弄清正、負電荷在電場中電勢能的不同特點，判斷其做功特點再進行判斷。通過對不同內容的拓展，引導學生能通過自己對不同事例的分析，知道對問題考慮的全面性有所了解，同時能正確認識到在分析問題時還應該思考問題的不同側面，達到對問題的全面解決。提高思維的深度和發散能力，達到對物理學習全面化的探究要求。

當堂練習：

1、將帶電量為6×10-6C的負電荷從電場中的A點移到B點，克服電場力做了3×10-5J的功，再從B移到C，電場力做了1.2×10-5J的功，則

（1）電荷從A移到B，再從B移到C的過程中電勢能共改變了多少？

（2）如果規定A點的電勢能為零，則該電荷在B點和C點的電勢能分別為多少？（3）如果規定B點的電勢能為零，則該電荷在A點和C點的電勢能分別為多少？

2、一個電荷只在電場力作用下從電場中的A點移到B點時，電場力做了5×10－6J的功，那么（）A．電荷在B處時將具有5×10－6J 的電勢能 B．電荷在B處將具有5×10－6J 的動能 C．電荷的電勢能減少了5×10－6J D．電荷的動能增加了5×10－6J

3、如圖1所示，a、b為某電場線上的兩點，那么以下的結論正確的是（）

A．把正電荷從a移到b，電場力做正功，電荷的電勢能減少 B．把正電荷從a移到b，電場力做負功，電荷的電勢能增加

C．把負電荷從a移到b，電場力做正功，電荷的電勢能增加 D． 從a到b電勢逐漸降低

三、電勢：

通過研究電荷在電場中電勢能與它的電荷量的比值得出。參閱P20圖1。4--3（1）定義：電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量的比值，叫做這一點的電勢。用?表示。標量，只有大小，沒有方向，但有正負。

??（2）公式：Epq（與試探電荷無關）

（3）單位：伏特（V）（4）電勢與電場線的關系：

電場線指向電勢降低的方向。

電勢順線降低；順著電場線方向，電勢越來越低。

與電勢能相似，我們知道Ep有零勢能面，因此電勢也具有相對性。

引導學生得出：應該先規定電場中某處的電勢為零，然后才能確定電場中其他各點的電勢。

（5）零電勢位置的規定：

電場中某一點的電勢的數值與零電勢的選擇有關，即電勢的數值決定于零電勢的選擇。因此電勢有正負之分，是由于其零電勢的選擇決定。通常以大地或無窮遠默認為零。

與零電勢能的位置規定是否有相似之處呢？ 思考與討論：

參看書上的問題進行思考與討論，然后思考若是q當做負電荷來進行研究，其結果是否一樣呢？

四、等勢面

在地理課上常用等高線來表示地勢的高低。今天我們學習了電勢的知識后，那我們可以用什么來表示電勢的高低呢？

學生：在電場中常用等勢面來表示電勢的高低。1．等勢面：電場中電勢相同的各點構成的面。

尋找等勢面：找正點電荷和帶電平行金屬板中的等勢面。

觀看掛圖，從中尋找不同電場中等勢面的不同和相同點，進行合理猜想。2．等勢面與電場線的關系

⑴在同一等勢面上各點電勢相等，所以在同一等勢面上移動電荷，靜電力不做功。WAB＝EpA－EPb＝qφA－qφB＝0

討論：什么情況下會出現力做功為零的情況？ 引導分析得出：F⊥v ⑵電場線跟等勢面一定垂直，即跟電場強度的方向垂直。引導學生用反證法達到證明的目的，加深對知識點的應用。而沿著電場線的方向，電勢越來越低。

歸納總結可得出：電場線跟等勢面垂直，并且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面。若兩個相鄰的等勢面間的電勢之差是相等的，則能得到書上圖1．4－5的圖形。觀看圖形或掛圖，結合電場線的特點，可得出結論。

⑶等勢面越密，電場強度越大。⑷等勢面不相交、不相切。

3．應用等勢面：由等勢面描繪電場線

方法：先測繪出等勢面的形狀和分布，再根據電場線與等勢面的關系，繪出電場線的分布，于是我們就知道電場的情況了。當堂練習：

4、有關電場中某點的電勢，下列說法中正確的是（）A、由放在該點的電荷所具有的電勢能的多少決定 B、由放在該點的電荷的電量多少來決定 C、與放在該點的電荷的正負有關

D、是電場本身的屬性，與放入該點的電荷情況無關

5、關于等勢面正確的說法是（）

A．電荷在等勢面上移動時不受電場力作用，所以不做功 B．等勢面上各點的場強大小相等 C．等勢面一定跟電場線垂直 D．兩等勢面不能相交

6、一個點電荷，從靜電場中的a點移至b點，其電勢能的變化為零，則（）A．a、b兩點的場強一定相等 B．該電荷一定沿等勢面移動

C．作用于該點電荷的電場力與其移動方向總是垂直的 D．a、b兩點的電勢相等

7、在勻強電場中有a、b、c三點，位置關系如圖所示，其中ab=√3 cm，bc=1cm已知電場線與abc三點所在的平面平行,若將電量為-2×10－８C的點電荷從a 移到b，電場力不做功，而把該電荷從a移到c，電場力做功為1.8×10－７J(1)畫出通過 a、b、c 三點的電場線(2)求該勻強電場的電場強度

 布置作業：P22 1、2、3、7

第四篇：第1章靜電場第四節 電勢能和電勢教案

§1.4電勢能和電勢

【教學目標】

1．知識與技能（1）理解靜電力做功的特點、電勢能的概念、電勢能與電場力做功的關系。（2）理解電勢的概念，知道電勢是描述電場的能的性質的物理量。（3）明確電勢能、電勢、靜電力的功、電勢能的關系。（4）了解電勢與電場線的關系，了解等勢面的意義及與電場線的關系。

2．過程與方法（1）通過與前面知識的結合，理解電勢能與靜電力做的功的關系，從而更好的了解電勢能和電勢的概念。（2）培養對知識的類比能力，以及對問題的分析、推理能力。（3）通過學生的理論探究，培養學生分析問題、解決問題的能力。培養學生利用物理語言分析、思考、描述概念和規律的能力。

3．情感、態度與價值觀（1）嘗試運用物理原理和研究方法解決一些與生產、生活相關的實際問題，增強科學探究的價值觀。利用知識類比和遷移激發學生學習興趣，培養學生靈活運用知識和對科學的求知欲。（2）利用等勢面圖像的對稱美，形態美以獲得美的享受、美的愉悅，自己畫圖，在學習知識的同時提高對美的感受力和鑒別力。（3）在研究問題時，要培養突出主要矛盾，忽略次要因素的思維方法。

【教學重點和難點】1．重點 理解掌握電勢能、電勢、等勢面的概念及意義。

2．難點 掌握電勢能與做功的關系，并能用此解決相關問題。【教學方法】

類比探究、分析歸納、討論分析、應用舉例、多媒體課件 【教學過程】

復習前面相關知識。1．靜電力，電場強度概念，指出前面我們從力的性質研究電場，從本節起將從能量的角度研究電場。2．復習功和能量的關系：如圖所示從靜電場中靜電力做功使試探電荷獲得動能入手，提出問題：是什么轉化為試探電荷的動能？

一、靜電力做功的特點

結合課本圖1。4-1（右圖）分析試探電荷q在場強為E的均強電場中沿不同路徑從A運動到B電場力做功的情況。

（1）q沿直線從A到B（2）q沿折線從A到M、再從M到B（3）q沿任意曲線線A到B 結果都一樣即：W=qELAM =qELABcos?

與重力做功類比，引出結論：靜電力做的功只與電荷的起始位置和終點位置有關，與電荷經過的路徑無關。拓展：該特點對于非勻強電場中也是成立的。

二、電勢能 尋找類比點：力做功只與物體位置有關，而與運動路徑無關的事例在物理中有哪些呢？屬于什么能？（移動物體時重力做的功與路徑無關同一物體在地面附近的同一位置才具有確定的重力勢能。）

思考：靜電力做功也與路徑無關，是否隸屬勢能？我們可以給它一個物理名稱嗎？ 1．電勢能：由于移動電荷時靜電力做功與移動的路徑無關，電荷在電場中也具有勢能，這種勢能我們叫做電勢能。電勢能用Ep表示。

【思考與討論】 如果做功與路徑有關，那能否建立電勢能的概念呢？ 2．討論：靜電力做功與電勢能變化的關系

通過知識的類比，讓學生能從中感受到新知識的得出也可以通過已有獲取。靜電力做的功等于電勢能的變化。功是能量變化的量度。

電場力做多少功，電勢能就變化多少，在只受電場力作用下，電勢能與動能相互轉化，而他們總量保持不變。WAB＝－（EpB－EpA）＝EpA－EP

【思考討論】對不同的電荷從A運動到B的過程中，電勢能的變化情況： 正電荷從A運動到B做正功，即有WAB>0，則EpA>EpB，電勢能減少。（1）正電荷順著電場線的方向其電勢能逐漸減少。負電荷從A運動到B做正功，即有WAB<0，則EpA>EpB，電勢能增加。（2）負電荷順著電場線的方向其電勢能逐漸降低。對此分析得出：電勢能為系統所有，與重力勢能相類似。3．求電荷在某點處具有的電勢能

問題討論：在上面討論的問題中，請分析求出A點的電勢能為多少？ 學生思考后無法直接求出，不妨就此激勵學生，并提出類比方法。類比分析：如何求出A點的重力勢能呢？進而聯系到電勢能的求法。

則 EpA＝WAB（以B為電勢能零點）

電荷在某點的電勢能，等于靜電力把它從該點移動到零勢能位置撕所做的功。4．零勢能面的選擇

通常把電荷離場源電荷無限遠處的電勢能規定為零，或把電荷在大地表面上的電勢能規定為零。

拓展：求電荷在電場中A、B兩點具有的電勢能高低。將電荷由A點移動到B點，根據靜電力做功情況判斷。

若靜電力做功為正功，電勢能減少，電荷在A點電勢能大于在B點的電勢能。反之靜電力做負功，電勢能增加，電荷在A點電勢能小于在B點的電勢能

弄清正、負電荷在電場中電勢能的不同特點，判斷其做功特點再進行判斷。通過對不同內容的拓展，引導學生能通過自己對不同事例的分析，知道對問題考慮的全面性有所了解，同時能正確認識到在分析問題時還應該思考問題的不同側面，達到對問題的全面解決。提高思維的深度和發散能力，達到對物理學習全面化的探究要求。

三、電勢：

通過研究電荷在電場中電勢能與它的電荷量的比值得出。參閱P20圖1。4--3（1）定義：電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量的比值，叫做這一點的電勢。用?表

??示。標量，只有大小，沒有方向，但有正負。（2）公式：

Epq（與試探電荷無關）（3）單位：伏特（V）（4）電勢與電場線的關系：電場線指向電勢降低的方向。電勢順線降低；順著電場線方向，電勢越來越低。與電勢能相似，我們知道Ep有零勢能面，因此電勢也具有相對性。引導學生得出：應該先規定電場中某處的電勢為零，然后才能確定電場中其他各點的電勢。（5）零電勢位置的規定：電場中某一點的電勢的數值與零電勢的選擇有關，即電勢的數值決定于零電勢的選擇。因此電勢有正負之分，是由于其零電勢的選擇決定。通常以大地或無窮遠默認為零。與零電勢能的位置規定是否有相似之處呢？ 思考與討論：

參看書上的問題進行思考與討論，然后思考若是q當做負電荷來進行研究，其結果是否一樣呢？

四、等在地的高低呢？

學生：在電場中常用等勢面來表示電勢的高低。1．等勢面：電場中電勢相同的各點構成的面。

尋找等勢面：找正點電荷和帶電平行金屬板中的等勢面。觀看掛圖，從中尋找不同電場中等勢面的不同和相同點，進行合理猜想。

2．等勢面與電場線的關系⑴在同一等勢面上各點電勢相等，所以在同一等勢面上移動電荷，靜電力不做功。WAB＝EpA－EPb＝qφA－qφB＝0 討論：什么情況下會出現力做功為零的情況？引導分析得出：F⊥v ⑵電場線跟等勢面一定垂直，即跟電場強度的方向垂直。引導學生用反證法達到證明的目的，加深對知識點的應用。而沿著電場線的方向，電勢越來越低。歸納總結可得出：電

勢面 理課上常用等高線來表示地勢的高低。今天我們學習了電勢的知識后，那我們可以用什么來表示電勢場線跟等勢面垂直，并且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面。若兩個相鄰的等勢面間的電勢之差是相等的，則能得到書上圖1．4－5的圖形。觀看圖形或掛圖，結合電場線的特點，可得出結論。⑶等勢面越密，電場強度越大。⑷等勢面不相交、不相切。3．應用等勢面：由等勢面描繪電場線

方法：先測繪出等勢面的形狀和分布，再根據電場線與等勢面的關系，繪出電場線的分布，于是我們就知道電場的情況了。布置作業：P22 1、2、3、7

第五篇：【物理】1.4《電勢能和電勢》示范教案(新人教版選修3-1)

第四節

電勢能和電勢

【教學目標】

1．知識與技能

（1）理解靜電力做功的特點、電勢能的概念、電勢能與電場力做功的關系。（2）理解電勢的概念，知道電勢是描述電場的能的性質的物理量。（3）明確電勢能、電勢、靜電力的功、電勢能的關系。

（4）了解電勢與電場線的關系，了解等勢面的意義及與電場線的關系。2．過程與方法

（1）通過與前面知識的結合，理解電勢能與靜電力做的功的關系，從而更好的了解電勢能和電勢的概念。

（2）培養對知識的類比能力，以及對問題的分析、推理能力。

（3）通過學生的理論探究，培養學生分析問題、解決問題的能力。培養學生利用物理語言分析、思考、描述概念和規律的能力。

3．情感、態度與價值觀

（1）嘗試運用物理原理和研究方法解決一些與生產、生活相關的實際問題，增強科學探究的價值觀。利用知識類比和遷移激發學生學習興趣，培養學生靈活運用知識和對科學的求知欲。

（2）利用等勢面圖像的對稱美，形態美以獲得美的享受、美的愉悅，自己畫圖，在學習知識的同時提高對美的感受力和鑒別力。

（3）在研究問題時，要培養突出主要矛盾，忽略次要因素的思維方法。【教學重點和難點】

1．重點

理解掌握電勢能、電勢、等勢面的概念及意義。2．難點

掌握電勢能與做功的關系，并能用此解決相關問題。

【教學方法】

類比探究、分析歸納、討論分析、應用舉例、多媒體課件

【教學過程】

復習前面相關知識。

1．靜電力，電場強度概念，指出前面我們從力的性質研究電場，從本節起將從能量的角度研究電場。

2．復習功和能量的關系：如圖所示從靜電場中靜電力做功使試探電荷獲得動能入手，提出問題：是什么轉化為試探電荷的動能？

一、靜電力做功的特點

結合課本圖1。4-1（右圖）分析試探電荷q在場強為E的均強電場中沿不同路徑從A運動到B電場力做功的情況。

（1）q沿直線從A到B（2）q沿折線從A到M、再從M到B（3）q沿任意曲線線A到B 結果都一樣即：W=qELAM =qELABcos?

與重力做功類比，引出結論：靜電力做的功只與電荷的起始位置和終點位置有關，與電荷經過的路徑無關。

拓展：該特點對于非勻強電場中也是成立的。

二、電勢能

尋找類比點：力做功只與物體位置有關，而與運動路徑無關的事例在物理中有哪些呢？屬于什么能？

（移動物體時重力做的功與路徑無關同一物體在地面附近的同一位置才具有確定的重力勢能。）

思考：靜電力做功也與路徑無關，是否隸屬勢能？我們可以給它一個物理名稱嗎？

1．電勢能：由于移動電荷時靜電力做功與移動的路徑無關，電荷在電場中也具有勢能，這種勢能我們叫做電勢能。電勢能用Ep表示。

【思考與討論】 如果做功與路徑有關，那能否建立電勢能的概念呢？ 2．討論：靜電力做功與電勢能變化的關系

通過知識的類比，讓學生能從中感受到新知識的得出也可以通過已有獲取。靜電力做的功等于電勢能的變化。功是能量變化的量度。

電場力做多少功，電勢能就變化多少，在只受電場力作用下，電勢能與動能相互轉化，而他們總量保持不變。

WAB＝－（EpB－EpA）＝EpA－EP

【思考討論】對不同的電荷從A運動到B的過程中，電勢能的變化情況：

正電荷從A運動到B做正功，即有WAB>0，則EpA>EpB，電勢能減少。（1）正電荷順著電場線的方向其電勢能逐漸減少。

負電荷從A運動到B做正功，即有WAB<0，則EpA>EpB，電勢能增加。（2）負電荷順著電場線的方向其電勢能逐漸降低。對此分析得出：電勢能為系統所有，與重力勢能相類似。3．求電荷在某點處具有的電勢能

問題討論：在上面討論的問題中，請分析求出A點的電勢能為多少？

學生思考后無法直接求出，不妨就此激勵學生，并提出類比方法。類比分析：如何求出A點的重力勢能呢？進而聯系到電勢能的求法。

則 EpA＝WAB（以B為電勢能零點）

電荷在某點的電勢能，等于靜電力把它從該點移動到零勢能位置撕所做的功。4．零勢能面的選擇

通常把電荷離場源電荷無限遠處的電勢能規定為零，或把電荷在大地表面上的電勢能規定為零。

拓展：求電荷在電場中A、B兩點具有的電勢能高低。將電荷由A點移動到B點，根據靜電力做功情況判斷。

若靜電力做功為正功，電勢能減少，電荷在A點電勢能大于在B點的電勢能。反之靜電力做負功，電勢能增加，電荷在A點電勢能小于在B點的電勢能

弄清正、負電荷在電場中電勢能的不同特點，判斷其做功特點再進行判斷。通過對不同內容的拓展，引導學生能通過自己對不同事例的分析，知道對問題考慮的全面性有所了解，同時能正確認識到在分析問題時還應該思考問題的不同側面，達到對問題的全面解決。提高思維的深度和發散能力，達到對物理學習全面化的探究要求。

當堂練習：

1、將帶電量為6×10-6C的負電荷從電場中的A點移到B點，克服電場力做了3×10-5J的功，再從B移到C，電場力做了1.2×10-5J的功，則

（1）電荷從A移到B，再從B移到C的過程中電勢能共改變了多少？

（2）如果規定A點的電勢能為零，則該電荷在B點和C點的電勢能分別為多少？（3）如果規定B點的電勢能為零，則該電荷在A點和C點的電勢能分別為多少？

2、一個電荷只在電場力作用下從電場中的A點移到B點時，電場力做了5×10－6J的功，那么（）A．電荷在B處時將具有5×10－6J 的電勢能 B．電荷在B處將具有5×10－6J 的動能 C．電荷的電勢能減少了5×10－6J D．電荷的動能增加了5×10－6J

3、如圖1所示，a、b為某電場線上的兩點，那么以下的結論正確的是（）

A．把正電荷從a移到b，電場力做正功，電荷的電勢能減少 B．把正電荷從a移到b，電場力做負功，電荷的電勢能增加

C．把負電荷從a移到b，電場力做正功，電荷的電勢能增加 D． 從a到b電勢逐漸降低

三、電勢：

通過研究電荷在電場中電勢能與它的電荷量的比值得出。參閱P20圖1。4--3（1）定義：電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量的比值，叫做這一點的電勢。用示。標量，只有大小，沒有方向，但有正負。

?表??（2）公式：Epq（與試探電荷無關）

（3）單位：伏特（V）（4）電勢與電場線的關系：

電場線指向電勢降低的方向。

電勢順線降低；順著電場線方向，電勢越來越低。

與電勢能相似，我們知道Ep有零勢能面，因此電勢也具有相對性。

引導學生得出：應該先規定電場中某處的電勢為零，然后才能確定電場中其他各點的電勢。

（5）零電勢位置的規定：

電場中某一點的電勢的數值與零電勢的選擇有關，即電勢的數值決定于零電勢的選擇。因此電勢有正負之分，是由于其零電勢的選擇決定。通常以大地或無窮遠默認為零。

與零電勢能的位置規定是否有相似之處呢？ 思考與討論：

參看書上的問題進行思考與討論，然后思考若是q當做負電荷來進行研究，其結果是否一樣呢？

四、等

勢面

在地理課上常用等高線來表示地勢的高低。今天我們學習了電勢的知識后，那我們可以用什么來表示電勢的高低呢？

學生：在電場中常用等勢面來表示電勢的高低。1．等勢面：電場中電勢相同的各點構成的面。

尋找等勢面：找正點電荷和帶電平行金屬板中的等勢面。

觀看掛圖，從中尋找不同電場中等勢面的不同和相同點，進行合理猜想。2．等勢面與電場線的關系

⑴在同一等勢面上各點電勢相等，所以在同一等勢面上移動電荷，靜電力不做功。WAB＝EpA－EPb＝qφA－qφB＝0

討論：什么情況下會出現力做功為零的情況？ 引導分析得出：F⊥v ⑵電場線跟等勢面一定垂直，即跟電場強度的方向垂直。引導學生用反證法達到證明的目的，加深對知識點的應用。而沿著電場線的方向，電勢越來越低。

歸納總結可得出：電場線跟等勢面垂直，并且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面。若兩個相鄰的等勢面間的電勢之差是相等的，則能得到書上圖1．4－5的圖形。觀看圖形或掛圖，結合電場線的特點，可得出結論。

⑶等勢面越密，電場強度越大。⑷等勢面不相交、不相切。

3．應用等勢面：由等勢面描繪電場線

方法：先測繪出等勢面的形狀和分布，再根據電場線與等勢面的關系，繪出電場線的分布，于是我們就知道電場的情況了。當堂練習：

4、有關電場中某點的電勢，下列說法中正確的是（）A、由放在該點的電荷所具有的電勢能的多少決定 B、由放在該點的電荷的電量多少來決定 C、與放在該點的電荷的正負有關

D、是電場本身的屬性，與放入該點的電荷情況無關

5、關于等勢面正確的說法是（）

A．電荷在等勢面上移動時不受電場力作用，所以不做功 B．等勢面上各點的場強大小相等 C．等勢面一定跟電場線垂直 D．兩等勢面不能相交

6、一個點電荷，從靜電場中的a點移至b點，其電勢能的變化為零，則（）A．a、b兩點的場強一定相等 B．該電荷一定沿等勢面移動

C．作用于該點電荷的電場力與其移動方向總是垂直的 D．a、b兩點的電勢相等

7、在勻強電場中有a、b、c三點，位置關系如圖所示，其中ab=√3 cm，bc=1cm已知電場線與abc三點所在的平面平行,若將電量為-2×10－８C的點電荷從a 移到b，電場力不做功，而把該電荷從a移到c，電場力做功為1.8×10－７J

(1)畫出通過 a、b、c 三點的電場線(2)求該勻強電場的電場強度

布置作業：P22 1、2、3、7