1-4电势能与电势_学案.docVIP

1.4电势能与电势 学案 学习目标： 1. 通过讨论静电力对试探电荷做功，知道静电力做功与路径物管的特点。 2. 将静电力做功与重力做功进行类比，理解静电力做功与电势能变化的关系，认识电势能的相对性。 3. 知道电势的定义方法及其定义公式、单位。 4. 知道等势面的定义，知道电场线一定垂直于等势面。 学习重点：理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。 学习难点：掌握电势能与做功的关系，并能用此关系解决相关问题。 一、复习导学 1．静电力、电场强度概念？ 2．复习功和能量的关系 如图将一个静止的试探电荷放入电场中，它将在 的作用下做 ， 能加。 是能量转化的量度。思考：（1）什么力做功使试探电荷的动能增大？ （2）什么形式的能转化为试探电荷的动能？ （1）q在沿直线从A运动到B的过程：（2）q沿折线从A到M、再从M到B： （3）q沿任意曲线ANB从A移动到B点： （提示：将曲线进行分割成很多的小段，小到分割后的每一段曲线都可以看做直线。） ?比较（1）（2）（3）的结果，发现三个结果 。 论： 注意：这个结论虽然从匀强电场中推导出来的，但可以证明，对于非匀强电场也是适用的。 电势能 思考：静电力做功的特点与什么力做功相似呢？ 重力做功必然会引起 的变化。物体在地球周围时处于地球产生的重力场中，重力场中的物体具有 。 同样电荷在电场中叫 。用 表示，是 量，单位 。 回顾：重力做功与重力势能变化的关系： 物体下降，重力对物体做 功，物体的重力势能 ； 物体上升，重力对物体做 功，物体的重力势能 。 关系式： 静电力做功与电势能变化的关系静电力做功与电势能变化的关系：力做 功，的势能 ；力对做 功，物体的势能 。静电力做功与电势能变化的关系③系统性（类比重力势能的系统性） 牛刀小试 练习2:匀强电场中，点电荷q沿电场线方向从电场中的A点移到相距L的O点，AO与场强方向的夹角为θ, 点电荷电量分别为以下数值时，静电力做功分别为多少？以0为零势能点，该电荷在A点时的电势能分别是多少？填表格 电荷量 静电力做功WAO A点的电势能EPA EPA / q +q +2q +3q -q 结论：电荷在电场中某一点的电势能与其电荷量的比值是 ，它能反映电场该点的性质。 电荷在电场中某点的电势能与其电荷量的比值，是由电场中该点位置决定，跟试探电荷本身无关。 （三）电势 1．定义：电荷在电场中某一点的 与它的 的比值，叫做这一点的电势。用φ表示。 表达式： （与试探电荷无关） 2．电势是 量，它只有 没有 ， 3．单位：伏特（V） 1V＝1J/C 物理意义：电荷量为1C的电荷在该点的电势能是1J，则该点的电势就是1V。 4. 电势具有 性 5.零势点的选取具有任意性，某点的电势比零势点的电势高则该点电势为 值:反之则该点电势为 值。因此电势有正负之分，是由零电势的选择决定。通常以大地或无穷远默认为零。 （四）．等势面 ⑴．定义： ⑵．等势面的性质： ⑶．等势面的用途： ⑷．画出几种电场的电场线及等势面（教材P19图1.4—5） 3. 电场中两个电势不同的等势面能不能相交？说明理由 能力大PK：如图所示，在一条电场线上，有A、B两点，试判断两点电势高低。 6．判断两点电势高低的方法： 。 随堂练习 1.将一个—7.0uC的电荷从无限远处移动到正点电荷的电场中的A点时，电荷 的电势能为—140uJ，问此过程中静电力做功多少？ 2.将q1 4×10-9C的试探电荷放在电场中A点，具有6×10-8J的电势能，求A点的电势。若把q2 2×10-10C的试探电荷放在电场中的A点，电荷所具有的电势能是多少？ 3.有一电荷量q 3×10-6C的点电荷，从电场中的A移到B点时，静电力做功6×10-4J，以B为零势能点，电荷在A点时的电势能是多少？ 4.有一电荷量q —3×10-6C的点电荷，从电场中的A移到B点时，静电力做功—6×10-4J，以B为零势能点，电荷在A点时的电势能是多少？ 课后练习： 1、图2所示的匀强电场E的区域内，由A、B、C、D、A＇、B＇、C＇、D＇作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD垂直。下列说法正确的是 A．某电荷在A点的电势能大于D点的电势能 B．带正电的粒子从A点沿路径A→D→D＇ 场力做正功 C．带负电的粒子从A点沿路径A→D→D＇移到D＇点，电 势能减小 D．带电的粒子从A点移到C＇点，沿对角线A C＇与沿路径A→B→B＇→C＇电场力做功相同 2．如图，在真空中一条竖直向下的电场线上有两点a和b。一带电质点在a处由静止释放后沿电场线向上运动，到达b点时速度恰好为零。则下面说法正确的是： A．a点的电场强度大于b点的电场强度 B．质点在b点所受到的合力一定为零 C．带电质点在a点的电势能大于在b点的电势能 D.