人教版选修3-1第一章教学案1.4电势能和电势.docVIP

第一章 静电场 1.4 电势能和电势 【教学目标】 1、理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系。 2、理解电势的概念，知道电势是描述电场的能的性质的物理量。 3、明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。 4、了解电势与电场线的关系，等势面的意义及与电场线的关系。 重点：理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。 难点：掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相关问题。 【自主预习】 一、静电力做功的特点： 二、电势能： 1、静电力做负功， 2、静电力做正功， 3、在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为 ，负电荷在任 一点具有的电势能都为 。 4、在负电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为 ，负电荷在任意一点具有的电势能都为 。 5、电荷在电场中某一点A具有的电势能EP等于将该点电荷由A点移到 电场力所做的功W。即EP=W 6、若要确定电荷在电场中的电势能，应先规定 的零位置。 三、电势 1、电势表征 的重要物理量度。 2、定义 3、单位 4、公式 5、电势与电场线的关系 6、零电势位置的规定 四、等势面 1、定义： 2、等势面的性质： ①在同一等势面上各点电势 ，所以在同一等势面上移动电荷，电场力 功 ②电场线跟等势面一定 ，并且由电势 的等势面指向电势 的等势面。 ③等势面越密，电场强度 ④等势面不 ，不 3、等势面的用途： 【典型例题】 一、电势能 【例1】 下列关于电荷的电势能的说法正确的是(　　) A．电荷在电场强度大的地方，电势能一定大 B．电荷在电场强度为零的地方，电势能一定为零 C．只在静电力的作用下，电荷的电势能一定减少 D．只在静电力的作用下，电荷的电势能可能增加，也可能减少 二、判断电势的高低 【例2】 在静电场中，把一个电荷量为q＝2.0×10－5 C的负电荷由M点移到N点，静电力做功6.0×10－4 J，由N点移到P点，静电力做负功1.0×10－3 J，则M、N、P三点电势高低关系是________． 三、静电力做功和电势能变化之间的关系 【例】如图1所示，把电荷量为－5×10－9 C的电荷，从电场中的A点移到B点，其电势能__________(选填“增加”、“减少”或“不变”)；若A点的电势UA＝15 V，B点的电势UB＝10 V，则此过程中静电力做的功为________ J. 拓展探究如果把该电荷从B点移动到A点，电势能怎么变化？静电力做功的数值是多少？如果是一个正电荷从B点移动到A点，正电荷的带电荷量是5×10－9 C，电势能怎么变化？静电力做功如何？ 电场中的功能关系： ①静电力做功是电荷电势能变化的量度，具体来讲，静电力对电荷做正功时，电荷的电势能减少；静电力对电荷做负功时，电荷的电势能增加，并且，电势能增加或减少的数值等于静电力做功的数值． ②电荷仅受静电力作用时，电荷的电势能与动能之和守恒． ③电荷仅受静电力和重力作用时，电荷的电势能与机械能之和守恒. 【例】空间存在竖直向上的匀强电场，质量为m的带正电的微粒水平射入电场中，微粒的运动轨迹如图2所示，在相等的时间间隔内(　　) A．重力做的功相等 B．静电力做的功相等