物理3-1人教版精品习题第一章第四节电势能和电势.docVIP

第四节　电势能和电势[学习目标]　1.知道静电力做功的特点掌握静电力做功与电势能变化的关系．　2.理解电势能、电势的概念能根据电场线判断电势高低．　3.知道什么,　[学生用书]) 一、静电力做功的特点(阅读教材第15页第1段至第16页第4段) 如图所示不论q经A点移动到B点静电力做的功都是qE·|AM|．在匀强电场中移动电荷时静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关与电荷经过的路径无关．可以证明对于非匀强电场也是适用的．拓展延伸(解疑难)在匀强电场中电场力做的功为W＝qEd其中d为沿电场线方向的位移．电场力做功正负的判断(1)根据电场力和位移的方向夹角判断．夹角为锐角电场力做正功夹角为钝角电场力做负功夹角等于90电场力不做功．(2)根据电场力和瞬时速度方向的夹角判断．夹角是锐角电场力做正功夹角是钝角电场力做负功电场力和瞬时速度方向垂直时电场力不做功．1.静电力做功的特点与你以前学过的哪个力做功的特点最为相似？它们又有什么区别呢？提示：重力．地球产生的重力场只会对物体产生引力而电场对其中的电荷既可产生引力也可产生斥力所以计算静电力的功时要注意电荷的电性、移动的方向、电场强度的方向等以便确定功的正负．二、电势能(阅读教材第16页第5段至第17页第4段)概念：电荷在中具有的势能．用E表示．静电力做功与电势能变化的关系：静电力做的功等于电势能的减少量＝E－E 3．电势能的大小：电荷在某点的电势能等零势能位置时静电力所做的功．零势能点：电场中规定的电势能为零的位置通常把离场源电荷无限远处或大地表面上的电势能规定为零．拓展延伸(解疑难)对电势能的理解系统性：电势能是由电场和电荷共同决定的是属于电荷和电场所共有的我们习惯上说成电荷的电势能．相对性：电势能是相对的其大小与选定的参考点有关．确定电荷的电势能首先应确定参考点也就是零势能点的位置．标量性：电势能是标量有正负但没有方向．电势能为正值表示电势能大于参考点的电势能电势能为负值表示电势能小于参考点的电势能．2.当电荷顺着电场线运动时静电力做什么功？电势能如何变化？提示：正电荷顺着电场线运动时静电力做正功电势能减少．负电荷顺着电场线运动时静电力做负功电势能增加．三、电势(阅17页第5段至第18页第5段)定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值．公式：φ＝单位：伏特；符号：矢标性：电势是标量仅有大小没有方向．与电场线关系：沿着电场线方向电势逐渐降低．拓展延伸(解疑难)对电势的三点理解电势的相对性：电势是相对的电场中某点的电势跟零电势位置的选取有关常选取无限远处或大地的电势为零．电势的固有性：电势φ是表示电场能的性质的物理量电场中某点处φ的大小是由电场本身决定的与在该点处是否放入试探电荷、电荷的电性、电荷量均无关．电势的标量性：在规定了电势零点后电场中各点的电势可以是正值也可以是负值．正值表示该点电势高于零电势负值表示该点电势低于零电势．显然电势的正、负只表示大小不表示方向．3.电荷处在电场中在电势越高的位置电势能越大提示：不一定．正电荷在电势越高处电势能越大负电荷在电势越高处电势能越小．四、等势面(阅读教材第18页最后两段至本节完)定义：电场中电势相等的各点构成的面叫作等势面．等势面与电场线的关系：(1)电场线跟等势面垂直．(2)电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面．拓展延伸(解疑难)等势面的特点(1)在同一等势面内任意两点间移动电荷时静电力不做功．(2)在空间没有电荷的地方两等势面不相交．(3)电场线总是和等势面垂直，且从电势较高的等势面指向电势较低的等势面． (4)在电场线密集的地方等差等势面密集．在电场线稀疏的地方等差等势面稀疏．(5)等势面是虚拟的是为了描述电场的性质而假想的面．熟悉下面几种常见电场等势面的特点： 　　　　　　　电场力做功与电势能变化的关系[学生用书] 1．功能关系＝E－E即电场力做正功电势能减小；电场力做负功电势能增加．此功能关系既可以根据电场力做功的正负判断电势能的增减也可以反过来根据电势能的增减判断电场力做功的正负．电势能增减的(1)做功判断法无论正、负电荷只要电场力做正功电荷的电势能一定减小；只要电场力做负功电荷的电势能一定增大．(2)电场线判断法正电荷顺着电场线的方向移动时电势能逐渐减小；逆着电场线的方向移动时电势能逐渐增大．负电荷顺着电场线的方向移动时电势能逐渐增大；逆着电场线的方向移动时电势能逐渐减小．(3)电势判断法由公式E＝qφ正电荷在电势高的地方电势能大负电荷在电势高的地方电势能小．(4)能量守恒法电场力做功时电荷的动能和电势能互相转化动能减少——————————(自选例题启迪思维)有一带负电的点电荷从电场中的A点移到B点时克服电场力做功6×10－4从B点移到C点电场力做功9×10－4问：(1)若以A点为零电势能点、C两点的电势能各