电场4电势.doc

1.4 电势能和电势导学案【学习目标】1知道静电力做功的特点，理解电势能、电势的概念。2能熟练应用电势能、电势的有关知识分析解决实际问题。【重点难点】电势能、电势概念的理解【学法指导】认真阅读教材，观察教材插图，体会电场力做功的特点；体会电势的概念【知识链接】回顾（1）重力做功的特点：重力做功与路径无关。（2）重力势能的变化与重力做功的关系：重力做的功等于重力势能的减少量。静电力做功与电势能的关系与此类似【学习过程】一、静电力做功的特点 1、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电场力做功情况。（1）q沿直线从A到B（2）q沿折线从A到M、再从M到B（3）q沿任意曲线ANB到B。2、在电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的 位置和 位置有关，但与电荷经过的 无关。这是根据匀强电场推出来的，但同样适用于非匀强电场。若只有静电力做功，则电势能和动能相互转化，总量保持不变。二、电势能电荷在电场中具有的势能叫做电势能。（1）、静电力做功与电势能的关系电场力做正功，电势能 。电场力做负功，电势能 。静电力做的功等于电势能的减少量。WAB=EPAEPB尝试应用1、：1、右图中MN为某电场中一条电场线，方向向右，在MN上取两点a、b，今将一正点电荷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。2、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C 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）、电荷的电势能通常取 或 的电势能为零。电荷在某点的电势能等于 电势能用Ep表示，单位： 。尝试应用2：3、对于在点电荷形成的电场中，电荷的电势能正负的研究，分析正确的是： A在正电荷形成的电场中，正电荷的电势能为正值；B在负电荷形成的电场中，负电荷的电势能为负值；C在点电荷形成的电场中，正电荷的电势能总为正值；D在正电荷形成的电场中，电荷的电势能总为正值。4、把一个电荷从电场中的A点移到无穷远，电场力做功4.010-8J，把它从无穷远处移到电场中的B点，克服电场力做功6.010-8J，则下列分析正确的是： A电荷在电场中A点的电势能为4.010-8J；B电荷在电场中B点的电势能为6.010-8J；C电荷在B点的电势能比在A点时的电势能大2.010-8J；D电荷在B点的电势能比在A点时的电势能小1.010-8J；三、电势 (1)电势定义： 定义式： （式子中各量均带有正、负号，理解其含义） (2)电势是标量，单位： 简称伏，用V表示，1V= 电势有正、负，表示该点电势比零电势点高还是低。通常把_的电势规定为零。 (3)电场线指向 的方向。（4）电势是由 决定的，与试探电荷无关。尝试应用3：5、课本19页第1题。6、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【训练测试】1在静电场中下列说法正确的是 ()A电场强度处处为零的区域内，电势也一定处处为零B电场强度处处相同的区域内，电势也一定处处相同C电场强度的方向总是跟等势面垂直D沿着电场强度的方向，电势总是不断降低的2(2009德州高二检测)如图所示，在点电荷的电场中的一条电场线上依次有A、B、C三点，先把q的试探电荷依次放在三点上，然后把q的试探电荷依次放在三点上，关于电荷的电势能的说法正确的是() A放上q时，EpAEpBEpCB放上q时，EpAEpBEpBEpCD无论放q，还是q，EpAEpBEpC3(2009河南宝丰一中高二检测)如图所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是一个负试探电荷在这个电场中的轨迹，若电荷是从a处运动到b处，以下判断正确的是 ()A电荷从a到b加速度减小Bb处电势能大Cb处电势高D电荷在b处速度小4(2009长沙市一中高二检测)如图所示，虚线表示电场的一族等势面且相邻等势面电势差相等，一个带正电的粒子以一定的初速度进入电场后，只在电场力作用下沿实线轨迹运动，粒子先后通过M点和N点在这一过程中，电场力做负功，由此可判断出()AN点的电势高于M点的电势B粒子在N点的电势能比在M点的电势能大C粒子在M点的速率小于在N点的速率D粒子在M点受到的电场力比在N点受到的电场力大5如图所示，虚线为某电场的等势面，今有两个带电粒子(重力不计)，以不同的速率，沿不同的方向，从A点飞入电场后，沿不同的轨迹1和2运动，由轨迹可以断定()A两个粒子带电量一定不同B两个粒子的电性一定不同C粒子1的动能和粒子2的电势能都是先减少后增大D经过B、C两点，两粒子的速度可能不等 6如图所示，在场强为E的匀强电场中有相距为L的A、B两点，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，电场力做的功W1_；若沿路径ACB移动该电荷，电场力做的功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_1.5 电势差导学案 【学习目标】1、理解电势差的概念，知道电势差与电势零点的选择无关。2、掌握两点间电势差的表达公式，知道两点间电势差的正负号与这两点的电势高低之间的对应关系。3、知道在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差之间的关系，会应用静电力做功的公式进行相关的计算。【重点难点】静电力做功公式中正负号的应用与正负号的物理意义【学法指导】 认真阅读教材，体会电势差的特点；体会例题展示的解题方法【知识链接】除了电场强度，电势是又一个表征电场性质的重要物理量。电势的定义： 用公式表示为： 应该先规定电场中某处的电势为0，然后才能确定其他各点的电势。电场中各点的电势可以是正值，也可以是负值。但电势只有大小，没有 ，是 量。选择不同的位置作为电势零点，电场中某点电势的数值也会改变。那么有没有不随电势零点变化而变化的物理量呢？（类比高的和高度差思考）【学习过程】1、电势差 （1）电势差是电场中两点间的电势的差值，即：UAB= 或UBA= 显然UAB=-UBA（2）电场中某一点的电势，与选取的电势零点有关；而电场中两点间的电势差，与选取的电势零点 。（3）电势和电势差单位都是 ，符号 ，都有正负值，但都是 量a. 电势的正负表示该点比电势零点的电势高或低；b. 电势差的正负表示电场中两点电势的高低。说明：电势差也叫电压，在很多场合下电压不带正负号。 2 、电势差与电场力做功的关系（1）推导： 电荷q在电场力作用下由A点移到另一点B的过程中，电场力做的功WAB与两点间电势差UAB关系：（2）关系式： 或 思考UAB由什么决定？由WAB、q决定吗？ 所以电势差反映了 .3、应用计算时，相关物理量用正、负值代入，其结果：0，电场力做 功； 0，电场力做 功（也可以说成物体克服电场力做功）；0，表示 ； 0，表示 （比较和的高低）三、典型例题分析（提示 ：应用计算时，注意各物理量用正负值代入。）【例1】将一个电量为2109C的点电荷从电场中的N点移到M点，需克服电场力做功1.4108J，N、M两点间的电势差UNM为多少？若将该电荷从M移到N，电场力做什么功？UMN为多少？【例2】在电场中把2.0109C 的正电荷从A点移到B点，静电力做功1.5107J。再把这个电荷从B点移到C点，静电力做功-4.0107J 。(1)A、B、C三点中哪点电势最高？哪点电势最低？（2） AB间，BC间，AC间的电势差各是多大？（3）把-1.5109C的电荷从 A 点移到C 点，静电力做多少功？解（1） （2） （3）四、课堂小结：1、电势差的概念及公式： 2、电势差和电势的区别： 3、电势差与电场力做功的关系式： 4、应用计算时的注意事项： 【训练测试】1(2009长沙市一中高二检测)下列公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有()场强EF/q场强EU/d场强EkQ/r2电场力做功WUqA BC D2下列说法哪些是正确的()A电势处处相等且不为零的空间中各点场强必为零B电势降落速度最大的方向必为场强方向C电场中电势高的点场强较大D电场中场强相等的两点间电势差一定为零3如下图所示，匀强电场场强E100V/m，A、B两点相距10cm，A、B连线与电场线夹角为60，则UBA之值为()A10V B10VC5V D5V4(2009河南宝丰一中高二检测)A、B在两个等量异种点电荷连线的中垂线上，且到连线上中点O的距离相等，如图所示，则() A同一电荷在A，B两点的电势能相等B把正电荷从A点沿直线移动到B点，电荷的电场强度先增大后减少C把正电荷从A点沿直线移动到B点，电荷的电势能先减少后增大DA、B连线上的任意两点的电势差为零5夏季某日，某地区距地面一定高度的空中有两块相距3km的足够大的云团，受湿气流影响，两块云团正在以5m/s的相对速度靠近，不断与空气摩擦带电设两云团之间电势差保持3109V不变，已知空气电离的电场强度(即发生放电时的电场强度)为3106V/m，云团间的电场可视为匀强电场，则大约经过_秒，将会发生放电现象；在这次放电中，