重庆市江津第五中学高中物理 第四节 电势能和电势导学案2 新人教版选修31(1).doc

重庆市江津第五中学2014高中物理 第四节 电势能和电势导学案2 新人教版选修3-1一、学习过程1、电势： 通过研究电荷在电场中电势能与它的电荷量的比值得出。参阅p20图1。4-3（1）定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势。用表示。标量，只有大小，没有方向，但有正负。（2）公式：（与试探电荷无关）（3）单位：伏特（v）（4）电势与电场线的关系：电场线指向电势降低的方向。电势顺线降低；顺着电场线方向，电势越来越低。与电势能相似，我们知道ep有零势能面，因此电势也具有相对性。引导学生得出：应该先规定电场中某处的电势为零，然后才能确定电场中其他各点的电势。（5）零电势位置的规定：电场中某一点的电势的数值与零电势的选择有关，即电势的数值决定于零电势的选择。因此电势有正负之分，是由于其零电势的选择决定。通常以大地或无穷远默认为零。与零电势能的位置规定是否有相似之处呢？思考与讨论： 参看书上的问题进行思考与讨论，然后思考若是q当做负电荷来进行研究，其结果是否一样呢？2、等势面在地理课上常用等高线来表示地势的高低。今天我们学习了电势的知识后，那我们可以用什么来表示电势的高低呢？学生：在电场中常用等势面来表示电势的高低。1等势面：电场中电势相同的各点构成的面。寻找等势面：找正点电荷和带电平行金属板中的等势面。观看挂图，从中寻找不同电场中等势面的不同和相同点，进行合理猜想。2等势面与电场线的关系在同一等势面上各点电势相等，所以在同一等势面上移动电荷，静电力不做功。wabepaepbqaqb0讨论：什么情况下会出现力做功为零的情况？引导分析得出：fv电场线跟等势面一定垂直，即跟电场强度的方向垂直。引导学生用反证法达到证明的目的，加深对知识点的应用。而沿着电场线的方向，电势越来越低。归纳总结可得出：电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。若两个相邻的等势面间的电势之差是相等的，则能得到书上图145的图形。观看图形或挂图，结合电场线的特点，可得出结论。等势面越密，电场强度越大。等势面不相交、不相切。3应用等势面：由等势面描绘电场线方法：先测绘出等势面的形状和分布，再根据电场线与等势面的关系，绘出电场线的分布，于是我们就知道电场的情况了。二、当堂练习：4、有关电场中某点的电势，下列说法中正确的是（ ）a、由放在该点的电荷所具有的电势能的多少决定b、由放在该点的电荷的电量多少来决定c、与放在该点的电荷的正负有关d、是电场本身的属性，与放入该点的电荷情况无关5、关于等势面正确的说法是（ ）a电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功b等势面上各点的场强大小相等c等势面一定跟电场线垂直d两等势面不能相交6、一个点电荷，从静电场中的a点移至b点，其电势能的变化为零，则（）aa、b两点的场强一定相等b该电荷一定沿等势面移动c作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的da、b两点的电势相等7、在匀强电场中有a、b、c三点，位置关系如图所示，其中ab=3 cm，bc=1cm已知电场线与abc三点所在的平面平行,若将电量为-210c的点电荷从a 移到b，电场力不做功，而把该电荷从a移到c，电场力做功为1.810j(1)画出通过 a、b、c 三点的电场线(2)求该匀强电场的电场强度 三、课后作业一、填空：图11、如图1所示，a、b是电场中两点，一个带负电的点电荷q在a点所受的电场力要比它在b点所受的电场力 ，该负电荷在a点的电势能要比它在b点的电势能 ，a点的电场强度要 b点的电场强度，a点的电势要 于b点的电势.2、如图所示，a、b、c是某电场中一条电场线ab上的三点，且aa=ab=bc=cb，用a、b、c和ea、eb、ec分别表示三点的电势和电场强度大小，a a b c b （1）若该电场是匀强电场，则a、b、c的大小关系为 ，ea、eb、ec的大小关系为 ；（2）若该电场是a处的点电荷产生的，则a、b、c的大小关系为 ，ea、eb、ec的大小关系为 ；（3）若该电场是b处的点电荷产生的，则a、b、c的大小关系为 ，ea、eb、ec的大小关系为 ；（4）若a、b处分别为两个等量异种电荷，则a、b、c的大小关系为 ，ea、eb、ec的大小关系为 二、选择：bace1、如图所示，在匀强电场中有a、b两点，将一电量为q的正电荷从a点移到b点，第一次沿直线ab移动该电荷，电场力做功为w1；第二次沿路径acb移动该电荷，电场力做功w2；第三次沿曲线ab移动该电荷，电场力做功为w3，则 ( )aw1w2w3 bw1w3w2cw1= w2 = w3 dw1= w2w32如图41所示，在点电荷电场中的一条电场线上依次有a、b、c三点，分别把+q和-q的试验电荷依次放在三点上，关于它所具有的电势能的正确说法是( )a放上+q时，它们的电势能epaepbepc b放上+q时，它们的电势能epaepbepcc放上q时，它们的电势能epaepbepc d放上q时，它们的电势能epaepbepc3如图，是某电场中的一条直电场线，一电子（重力不计）从a点由静止释放，它将沿直线向b点运动，则可判断( ) a ba该电场一定是匀强电场 b场强ea一定小于eb c电子具有的电势能epa一定大于epb d两点的电势a一定低于b4.如图所示，q是带正电的点电荷，p和p为其电场中的两点若e、e为p、p两点的电场强度的大小，、为p、p两点的电势，则 ( )ae e， be e，ce de e， 5.关于电场中的电场线，下列说法正确的是( )a.带正电的点电荷在电场力作用下，运动的轨迹和电场线重合b.沿电场线方向电场强度逐渐减小c.沿电场线方向电势逐渐降低d.电荷沿电场线方向运动，电势能减少6.下列说法中，正确的是( )a.当两个正点电荷互相靠近时，它们之间的库仑力增大，它们的电势能也增大b.当两个负点电荷互相靠近时，它们之间的库仑力增大，它们的电势能也增大c.一个正电荷与一个负点电荷互相靠近时，它们之间的库仑力增大，它们的电势能也增大d.一个正点电荷与一个负点电荷互相靠近时，它们之间的库仑力减小，它们的电势能也减小 7.电场中有a、b两点，把电荷从a点移到b点的过程中，电场力对电荷做正功，则( ) a电荷的电势能减少 b电荷的电势能增加 ca点的场强比b点的场强大 da点的场强比b点的场强小8下列关于电场中场强与电势能、电势的关系说法正确的是( ) a电荷在电势高处电势能也一定大 b场强越大的地方电势一定越高 c场强为零的地方电势必为零 d电势为零的地方场强可以不为零 9.关于电势的高低，下列说法正确的是 ( ) a沿电场线方向电势逐渐降低 b电势降低的方向一定是电场线的方向c正电荷在只受电场力作用下，一定向电势低的地方运动d负电荷在只受电场力的作用下，由静止释放，一定向电势高的地方运动10.将一带电量为 -q的检验电荷从无限远处移到电场中的a点，该过程中电场力做功为w，则检验电荷在a点的电势能及电场中a点的电势分别为 ( ) aep = -w，a = bep = w，a = - cep = w，a = dep = -w，a = -11下列关于电场性质的说法，正确的是 ( )a电场强度大的地方，电场线一定密，电势也一定高 b电场强度大的地方，电场线一定密，但电势不一定高c电场强度为零的地方，电势一定为零d电势为零的地方，电场强度一定为零12在电场中，已知a点的电势高于b点的电势，那么 ( )a把负电荷从a点移到b点，电场力做负功 b把负电荷从a点移到b点，电场力做正功c把正电荷从b点移到a点，电场力做负功 d把正电荷从b点移到a点，电场力做正功13.如图所示，p、q是两个电荷量相等的正点电荷，它们连线的中点是o，a、b是中垂线上的两点，oaob，用、分别表示a、b两点的场强和电势，则( ) a一定大于，一定大于 b不一定大于，一定大于c一定大于，不一定大于 d不一定大于，不一定大于 14.如图所示,将带正电的粒子从电场中的a点无初速地释放,不计重力的作用,则下列说法中正确的是（ ）a.带电粒子一定做加速直线运动 b.带电粒子的电势能一定逐渐增大c.带电粒子的加速度一定越来越小 d.带电粒子的