江苏省新沂市王楼中学高中物理 3-1（1.4）导学案VIP

1 学习内容 江苏省新沂市王楼中学高中物理江苏省新沂市王楼中学高中物理 3 13 1 1 41 4 导学案 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 重点 理解掌握电势能 电势 等势面的概念及意义 难点 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 自主自主学习学习 一 静电力做功的特点一 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 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 2 静电力做功等于电势能的变化量电势能的变化量 静电力做功改变电势能 PBPA EEW AB 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 分析 正电荷顺着电场线移动 电场力做正电荷顺着电场线移动 电场力做 电势能 电势能 正电荷逆着电场线移动 电场力做正电荷逆着电场线移动 电场力做 电势能 电势能 负电荷顺着电场线移动 电场力做负电荷顺着电场线移动 电场力做 电势能 电势能 负电荷逆着电场线移动 电场力做负电荷逆着电场线移动 电场力做 电势能 电势能 3 注意 电势能零点的规定 大地或无穷远默认为零 2 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 电势三 电势 相当于高度 1 定义 用 表示 电势是标量标量 只有大小 没有方向 但有正负 2 公式 q Ep 与试探电荷无关 单位 伏特 伏特 V 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 2 正电荷的电场中电势为正 负电荷的电场中电势为负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 3 等势面的特点等势面的特点 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 3 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 E 20V 10 0 10 20 10 0 3 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 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 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 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 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 10 7C 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 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 ABC 4 6 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 mg Eq D 小球经过环的最低点时对轨道压力为 3 mg qE 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