湖北省宜昌市高中物理 第一章 静电场 第四节 电势能和电势学案（无答案）新人教版选修31.doc

第四节 电势能和电势 【学习目标】1了解静电力做功的特点2知道电势能、电势和等势面的概念3掌握静电力做功与电势能变化的关系【新知预习】（一）静电力做功的特点 在电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的起始位置和 位置有关，但与电荷经过的 无关。（二）电势能1定义：由于电场对电荷也具有做功与移动的路径 的性质， 所以电荷在电场中也具有势能，这种势能叫做电势能。2静电力做功与电势能变化的关系：静电力做正功，电荷的电势能 ；静电力做负功，电荷的电势能 。静电力做的功等于电势能的 。即wab= 3电荷在电场中某点a具有的电势能，等于将该点电荷由a点移到 时静电力所做的功。（三）电势1定义：电荷在电场中某一点的 与它的的比值。2公式： ；单位： ，符号： 。3电势与电场线的关系： 。4零电势位置的规定： 。（四）等势面1电场中 构成的面叫做等势面。沿着同一等势面移动电荷，电场力不做功，所以电场线跟等势面 ，并且由 的等势面指向 的等势面。ab3在等势面密集的地方， 比较大。4电场强度为零的点 不一定为零，电势为零的点， 不一定为零。【导析探究】导析一: 电场强度、电势、电势能、等势面概念辨析例1 如图电场中有a、b两点，则下列说法正确的是( )a电势ab，电场强度eaebb电势ab，电场强度eaebc将+q从a点移到b点电场力做正功d负电荷-q在a点的电势能大于其在b点时的电势能例2 关于电势与电势能的四种说法中，正确的是( )a.在电场中，电势较高的地方，电荷在那一点具有的电势能较大b.在电场中某一点，若放入电荷的电荷量越大，它具有的电势能越大c.在正点电荷电场中，正试探电荷具有的电势能一定大于负试探电荷具有的电势能d.在负点电荷电场中，负试探电荷具有的电势能一定大于正试探电荷具有的电势能例3关于等势面的说法，下列哪些说法是正确的（ ）a等势面和电场线处处垂直b同一等势面上的点场强大小必定处处相等c电荷所受电场力的方向必和该点等势面垂直，并指向电势升高的方向d电荷从电场中一点移到另一点，电场力不做功，电荷必在同一等势面上移动小结 ： 利用电场线来讨论电场强度、电势、电势能和等势面等问题往往十分方便。导析二: 电势、电势能的正负及大小变化例4以无限远处的电势为零，请把点电荷+q、-q的电场中某一点p处的电势p及试探电荷+q、-q在p点的电势能ep+和ep-的正负或变化情况填在下面的表格中。场源电荷p点电势p的正负+q在p点的电势能e+q的正负-q在p点的电势能e-q的正负当p点移至离场源电荷较近时p怎样变化e+q怎样变化e-q怎样变化+q-q导析三: 电势、电势能、电场力做功的计算例5 将一个-7.0106c的电荷从地面（电势为零）移动到如图所示的电场中的a点时，电荷的电势能为-1.4104j，问此过程中电场力做功多少？ 例6 有一带电量q=-310-6c的点电荷，从电场中的a点移到b点时，克服电场力做功10-4j，从b点移到c点时电场力做功9104j。问：（）以b为零势能点，电荷在a点时的电势能epa1是多少？（）如选取c点的电势能为零，则电荷在a点时的电势能epa2又是多少？【当堂检测】1在静电场中 ()a电场强度处处为零的区域内，电势一定也处处为零b电场强度处处相同的区域内，电势一定也处处相同c电场强度的方向总是跟等势面垂直d电势降低的方向就是电场强度的方向2如图所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过m点，再经过n点，可以