第一章静电场第四节电势能电势.doc

第一章静电场 第四节电势能 电势【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、电势能的关系。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。【自主学习导航】一、复习导学1静电力、电场强度概念，2回顾重力做功的特点是什么?从静电力做功使试探电荷获得动能入手，提出问题：是什么能转化为试探电荷的动能？二、合作探究1静电力做功的特点结合课本图1。4-1（右图）分析试探电荷q在场强为E的均强电场中沿不同路径从A运动到B电场力做功的情况。q沿直线从A到Bq沿折线从A到M、再从M到Bq沿任意曲线线A到B静电力做功的特点: 2电势能（与重力做功类比）电势能：由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关，电荷在电场中也具有 能，这种势能叫做电势能。静电力做功与电势能变化的关系： 表达式： 电势能零点的规定（若要确定电荷在电场中的电势能，应先规定电场中电势能的零位置。教材P17）关于电势能零点的规定： 问题一、判断电荷在电场中A、B两点具有的电势能高低(仔细观察教材P17图1.4-2；1.4-3)（将电荷由A点移到B点根据电场力做功情况判断，电场力做正功，电势能减小，电荷在A点电势能大于在B点的电势能，反之电场力做负功，电势能增加，电荷在B点的电势能小于在B点的电势能。）问题二、求电荷在电场中某点具有的电势能（电荷在电场中某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零电势能位置时电场力所有做的功。如上式若取B为电势能零点，则A点的电势能为： ）3电势-（表征电场性质的重要物理量度）（仔细阅读教材P17-P18内容，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P17图1。44）（1）定义： 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： （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（大地或无穷远默认为零） 4等势面定义： 等势面的性质： 等势面的用途： 画出几种电场的电场线及等势面（教材P19图1.45）【典例精析】例1右图中MN为电场中某一条电场线方向向右，在线取两点a、b 今将一电荷q从a移到b则（ ）A.电场力做正功，q的电势能增加； B.电场力做负功，q的电势能增加；C.电场力做正功，q的电势能减少； D.电场力做负功，q的电势能减少。例2. 如图,在场强E= 103N/C的匀强电场中,点电荷q=+1c从A移动到B,AB相距L=1m,静电力做功为多少?电势能如何变化?若规定EPB=0,则EPA=?若规定EPA=0,则EPB=?例3. 将一电量为q=210-6C的点电荷从电场中一点P移至电场中某点A, 电场力做功 W=410-5J ,求A点的电势.例4、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， 123B.W1=W2，123C.W1W2，123D.W1W2，123【课堂达标检测】1（多选）关于在电场中移动电荷与电势能的关系，下列说法中正确的是()A电荷沿电场线方向移动，电势能一定增加B电荷沿电场力方向移动，电势能一定增加C电荷逆电场力方向移动，电势能一定增加D电荷沿垂直于电场线方向移动，电势能一定不变2（多选）关于电势与电势能，下列说法正确的是()A正电荷在高电势处电势能大，在低电势处电势能小B正电荷在高电势处电势能小，在低电势处电势能大C负电荷在高电势处电势能大，在低电势处电势能小D负电荷在高电势处电势能小，在低电势处电势能大3下列说法中正确的是()A电场线密集处场强大，电势高 B沿电场线方向场强减小，电势降低C在电势高处电荷具有的电势能也大 D场强为零处，电势不一定为零4对于点电荷的电场，我们取无限远处作零电势点，无限远处电场强度也为零，那么()A电势为零的点，电场强度一定为零，反之亦然B电势为零的点，电场强度不一定为零，但电场强度为零的点，电势一定为零C电场强度为零的点，电势不一定为零；电势为零的点，场强不一定为零D场强为零的点，电势不一定为零，电势为零的一点，电场强度一定为零【课后巩固练习】1. 关于电场中的电场强度和电势，下列说法正确的是（ ）A.电场强度大的地方，电势一定高B.等势面上各点的电场强度大小一定相等C.等势面不一定跟电场线垂直D.沿着电场线的方向，电势越来越低2、（多项）在电场中（ ）A.在等势面上移动电荷，电场力总是不做功B.某点的电势高，检验电荷在该点的电势能一定大C.某点的场强为零，检验电荷在该点的电势能一定为零D.某点的电势为零，检验电荷在该点的电势能一定为零3、图为电场中的一条电场线，A、B为这条电场线上的两点，则A、B点的场强一定比A点的小B、B点的电势一定比A点的低C、将电荷从A点移到B点，电荷的电势能一定减小D、 B点的电势能一定比A点的低4、如图所示，在场强为E的匀强电场中有相距为s的两点A、B两点，Q连线AB与电场线的夹角为，将一电荷量为q的正电荷从A点移到B点。若沿直线AB移动该电荷，电场力做功W1=_；若沿路径ACB移动该电荷，电场力做功W2=_；若沿曲线ADB移动该电荷，电场力做功W3=_。由此可知，电荷在电场中移动时，电场力做功的特点是_。5、试探电荷q1放在电场中的A点,电势能为E(规定无限远处电势能为零),A点的电势为_,若把试探电荷q1换成试探电荷q2放在电场中的A点,A点的电势为_ (仍规定无限远处电势能为零).6