江苏省新沂市王楼中学高中物理 31（1.4）导学案.doc

学习内容江苏省新沂市王楼中学高中物理 3-1（1.4）导学案学习目标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。3、明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。4、了解电势与电场线的关系，等势面的意义及与电场线的关系。学习重、难点重点：理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。难点：掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相关问题学法指导自主、合作、探究知识链接1回顾：静电力、电场强度、重力势能的概念 。2一个静止的试探电荷放入电场中，它在静电力的作用下将做加速运动而获得动能，请同学们思考：是什么能转化为试探电荷的动能？学习过程用案人自我创新自主学习一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的匀强电场中沿不同路径从a运动到b电场力做功的情况。（1） q沿直线从a到b，w1= 。（2） q沿折线从a到m、再从m到b，w2= 。（3） q沿任意曲线线a到b，w3= 。结果 ： 结论： 。静电力做功特点与重力做功一样吗？ 二电势能（与重力势能相类比）（1） 电势能：由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关，所以电荷在电场中也具有势能，这种势能叫做 。（2） 静电力做功等于电势能的变化量（静电力做功改变电势能） 电场力做正功，电荷的电势能减小；电场力做负功，电荷的电势能增加。电场力做多少功，电势能就变化多少，在只受电场力作用下，电势能与动能相互转化，而它们的总量保持不变。（与重力做功相类比）分析：正电荷顺着电场线移动，电场力做 ，电势能 正电荷逆着电场线移动，电场力做 ，电势能 负电荷顺着电场线移动，电场力做 ，电势能 负电荷逆着电场线移动，电场力做 ，电势能 ( 3 )注意：电势能零点的规定：大地或无穷远默认为零在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为正，负电荷在任一点具有的电势能都为负。 在负电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为负，负电荷在任意一点具有的电势能都为正。思考、讨论1如何计算电荷在电场中某一点a具有的电势能ep？ 。2将电荷由a点移到b点如何判断电荷a、b两点电势能的大小？ 。三电势 （相当于高度）（1）定义： 。用表示。电势是标量，只有大小，没有方向，但有正负。（2）公式：（与试探电荷无关） 单位：伏特（v）（3）零电势位置的规定：大地或无穷远默认为零，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讨论（合作学习）：1、电势的高低与电场线的关系： 。 2、正电荷的电场中电势为正，负电荷的电场中电势为负四等势面1 定义：电场中电势相等的点构成的面2 几种电场的电场线及等势面（虚线）e20v 10 0 10（3）等势面的特点1、 在等势面上移动电荷，电场力不做功2、 电场线（或e）等势面201003、 电场线由高的等势面指向低的等势面4、 等势面不相交 ，可以闭合5、 静电平衡的导体是等势体，表面是等势面（了解）7、沿电场方向电势降低最快（场强方向是电势降落最快的地方） 特别说明：（结合上面图理解）等量同种电荷（正）连线和中线上连线上：中点电势最小中线上：由中点到无穷远电势逐渐减小，无穷远电势为零。等量异种电荷连线上和中线上连线上：由正电荷到负电荷电势逐渐减小。中线上：各点电势相等且都等于零。达标检测1、下列说法正确的是（ ）a. 在电场中顺着电场线移动电荷，电场力做功，电荷电势能减少b. 在电场中逆着电场线移动电荷，电场力做功，电荷电势能减少abcc. 在电场中顺着电场线移动正电荷，电场力做正功，电荷电势能减少d. 在电场中逆着电场线移动负电荷，电场力做负功，电荷电势能增加2、如图所示，a、b、c为电场中同一电场线上的三点，设电荷在电场中只受电场力作用，则下列说法正确的是（ ）a、若在c点无初速释放正电荷，电荷向b运动，电势能减小b、若在c点无初速释放正电荷，电荷向b运动，电势能增大c、若在c点无初速释放负电荷，电荷向a运动，电势能增大d、若在c点无初速释放负电荷，电荷向a运动，电势能减小3、图一表示等量异种电荷p和q形成的电场内的一簇等势面，求(1) p、q各带何种电荷？(2) 把q=107c的正点电荷从a移到b，电场力做多少功？(3) 把q从b移到c电场力做多少功？(4) 把q从c移到a电场力做多少功？(5) q从a出发经过b和c回到a的过程中电场力对电荷做的总功为多少？4、如图6，在点电荷q电场中，以q为球心的同一球面上有a、b、c三点，把正检验电荷从球内p点移到a、b、c各点时电场力作功wpa、wpb、wpc的大小关系为_5、如图7，a、b、c、d为某电场中的等势面，一带正电粒子飞入电场后只在电场力作用下沿m点到n点的虚线运动由图可知，四个等势面电势ua、ub、uc、ud由高到低的排列顺序是_，带电粒子在m、n两点中，电势能较大的是_点6、如图3，绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为e在与环心等高处放有一质量为m、带电q的小球，由静止开始沿轨道运动，下述说法正确的是（ ）a小球在运动过程中机械能守恒b小球经过环的最低点时速度最大c小球经过环的最低点时对轨道压力为（mgeq）d小球经过环的最低点时对轨道压力为3（mgqe）7、若带正电的小球只受电场力的作用，则它在任意一段时间内（ ）a一定沿着电场线由高电势向低电势运动b一定沿着电场线由低电势向高电势运动c不一定沿电场线运动，但一定由高电势向低电势运动d不一定沿电场线运动，也不一定由高电势向低电势运动8、在静电场中，关于场强和电势的说法正确的是（ ）a电场强度大的地方电势一定高b电势为零的地方场强也一定为零c场强为零的地方电势也一定为零d场强大小相同的点电势不一定相同9、在匀强电场中有a、b、c三点，位置关系如图52-6所示，其中ab=3 cm，bc=