浙江省嘉兴市秀州中学高中物理 电势能和电势导学案（无答案）新人教版选修31.doc

浙江省嘉兴市秀州中学高中物理 电势能和电势导学案（无答案）新人教版选修3-1【学习目标】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。明确电势能、电势、静电力的功的关系。3了解电势与电场线的关系，了解等势面的意义及与电场线的关系。【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，并能用此解决相关问题。【问题导学】前面三节内容我们已经从电荷在电场中受力作用“电场具有力的性质”的角度研究了电场的性质，并且引入“电场强度”去描述电场的这种性质；那么从能量的角度来看，电场又有什么性质呢？目标一：静电力做功的特点1一个试探电荷在匀强电场中某点由静止释放,将如何运动?动能如何变化？ b2把正电荷沿1、2、3三中不同路径从a点移到b电场力做功分别是多少？3分析静电力做功的特点（可联系重力做功的特点）目标二:电势能1做功的过程是一个能量转化的过程，那么电场力做功的过程能量是如何转化的呢？2结合课本得出电势能的定义：3联系重力做功与重力势能变化的关系，分析静电力做功（电场力做功）与电势能变化之间的关系。4关于静电力做功和电势能的理解（1）电荷在电场中具有电势能。是电荷和电场所共有的，具有系统性。（2）势能是相对的，电势能的大小与 有关，通常把 或 的电势能规定为零。 （3）电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该处移动到零势能位置所做的功（4）电势能有正、负，是 量，正、负表示 。（5）尽管重力做功与静电力做功很相似，但还是存在很大差异在电场中需要考虑正、负两种电荷，对以下两种情况，分别分析电场力对正、负电荷做的功及电荷电势能的变化。 电荷顺电场线移动： 电荷逆电场线移动：思考与讨论：对重力势能和电势能进行类比目标三：电势电场的力的性质我们必须用场强e来描述，那么电场的能的性质我们又应该用什么物理量来描述呢？能否用“电势能”呢？1电势的定义（比值法）、公式、单位： 2电势的物理意义：3通过电场力对电荷做功，可以分析正、负电荷沿电场线 (场强)方向电势能的变化，那么结合电势能与电势的定义式，试分析沿电场线 (场强)方向电势将如何变化？4对电势的理解： 电场中某点的电势的大小是由电场本身的性质决定的，与放不放电荷及放什么电荷无关。 电势是相对的，只有选定了零电势点（同电势能一样，通常把 或 的电势规定为零）后才有意义。电势是标量。但在规定了零电势后就有正有负，其正、负分别表示 。 如以无穷远处电势为零，则：正电荷（+q）形成的电场中各点的电势均为 ，且离场源越近电势 。负电荷（-q）形成的电场中各点的电势均为 ，且离场源越近电势 。5等势面1定义：2典型电场的等势面 3等势面的特点：（1）在同一等势面上的任意两点间移动电荷，电场力不做功（2）电场线（或e）与等势面垂直，且由电势较高的等势面指向电势较低的等势面 （3）不同等势面在空间不相交、不相切，闭合（4）等势面密处场强大、电场线密，等势面疏处场强小、电场线疏 （5）沿电场方向电势降低最快（6）匀强电场中电势均匀变化。思考与讨论：电场中两个电势不同的等势面能不能相交？说明理由 基础题（一看就懂，一做就会）1.下列说法中正确的是（ ）a.当两正点电荷相互靠近时，它们的电势能增大b.当两负点电荷相互靠近时，它们的电势能增大c.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时，它们的电势能减小d.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时，它们的电势能增大。2. 一个电荷只在电场力作用下从电场中的a点移到b点时，电场力做了5106j的功，那么 ( )a电荷在b处时将具有5106j 的电势能b电荷在b处将具有5106j 的动能c电荷的电势能减少了5106j d电荷的动能增加了5106j 3. 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4. 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5. 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6.将带电量为610-6c的负电荷从电场中的a点移到b点，克服电场力做了310-5j的功，再从b移到c，电场力做了1.210-5j的功，则（1）电荷从a移到b，再从b移到c的过程中电势能共变化了多少？（2）如果规定a点的电势能为零，则该电荷在b点和c点的电势能分别为多少？（3）如果规定b点的电势能为零，则该电荷在a点和c点的电势能分别为多少？7.如图所示，在正的点电荷q的电场中有a、b两点，它们到点电荷q的距离 r1r2 。（l） a、b两点哪点电势高？（2）将一负点电荷放在a、b两点，哪点电势能较大？若放的是正点电荷呢？ 达标题（跳起来，摘下丰收果）abc8. 孤立点电荷电场中的一簇等势面如图所示中虚线所示，其电势分别为1、2、3，a、b、c是某电场线与这簇等势面的交点，且ab=bc.现将一正电荷由a移到b，电场力做正功w1；再由b移至c，电场力做正功w2,则（）a.w1=w2，123 b.w1=w2，123c.w1w2，123 d.w1w2，1239. 如果把q=1.010-8c的电荷从无穷远处移至电场中的a点，需克服电场力做功w=1.210-4j.那么 q在a点的电势能和在a点的电势各是多少？ q未移入电场前a点的电势是多少 ？10.下列说法正确的是：（ ）a.电荷在电势高处电势能也大；b.e和均为反映电场性质的物理量，故e大则必大；c.场强e为零的地方电势必为零；d.电势为零的地方场强e可以不为零。 11.在一点电荷q产生的电场中，一个粒子（带正电荷）通过时的轨迹如图所示，图中虚线则表示电场中a、b所在的两个等势面，以下说法中正确的是（ ） a点电荷q可能为正电荷，也可能为负电荷 b运动中 粒子总是克服电场力做功 c粒子在a、b两等势面时a的动能一定比b的大 d粒子在经过a、b两等势面上时的a点时的电势能一定比b点时的大拓展题（勇往直前，试一试）12.甲是等量异号电荷的电场线分布图，乙是等量同