高中物理 第一章 静电场 1_5 电势能和电势（一）学案（无答案）新人教版选修3-1.doc

1.5电势能和电势（一）【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。【学习过程】学习任务1：静电力做功的特点 回顾： 重力做功的特点 1、重力做功与路径无关，只与初、末位置的高度差有关 WAB=mghAB 2、重力做功与重力势能的变化关系-功是能量转化的量度 重力做多少正功，重力势能就 多少；重力做多少负功，重力势能就 多少。 3、重力势能是相对的,须选定 势能参考面。思考： 一个试探电荷在电场中某点由静止释放,将如何运动?在电场力作用下电荷做 运动，一段时间后获得一定的速度，试探电荷的动能增加。什么能转换为动能的呢?推导： 静电力做的功把正电荷沿不同路径从A点移到B电场力 WAB = F|AB|cos=qE|AM|结论： 在匀强电场中移动电荷时，静电力做的功 与电荷经过的路径 关，只与电荷的起始位置和终止位置 关。（对于非匀强电场也适用）学习任务2：电势能 思考： 将+q由A移到B的过程电场力对电荷做功为：将-q由A移到B的过程电场力对电荷做功为：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是什么能转化为什么能呢？电势能： 电场中的电荷由于受到电场力作用而具有与其位置有关的能量。 分析： 正电荷从A点移到B点时，静电力做 功，电荷的电势能 。正电荷从B点移到A点时，静电力做 功，即电荷 静电力做功，电荷的电势能 。负电荷从A点移到B点时，静电力做 功，电荷的电势能 。即电荷 静电力做功，电荷的电势能 。负电荷从B点移到A点时，静电力做 功，电荷的电势能 。结论： 电场力对电荷做正功，电荷的电势能 。 电场力对电荷做负功，电荷的电势能 。 电场力做的功等于电势能变化量的 ： 规定： 通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上电势能规定为零。 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。（为什么？）注意： 电势能是相对的，与零势能面的选择有关。电势能为负表示电荷在该处的电势能比零还要小。电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性。电势能是标量。类比： 重力势能和电势能类比重力场中，重力：地球和物体之间存在的吸引力电场中，电场力：电荷之间的作用力有重力就有重力势能Ep= mgh有电场力就有相应的能，叫电势能EPEp由物体和地面间的相对位置决定EP由电荷间的相对位置决定重力做功，重力势能改变重力做正功，重力势能就减少重力做负功，重力势能就增加电场力作功，电势能改变电场力做正功，电势能就减少电场力做负功，电势能就增加W重 = EP1-EP2W电 = EPA-EPB【课后作业】（ ）1、下列关于电荷在电场中移动时，其电势能变化的说法中，正确的是A.正电荷沿电场线方向移动，其电势能增加B.正电荷逆电场线方向移动，其电势能增加C.负电荷沿电场线方向移动，其电势能减少D.负电荷逆电场线方向移动，其电势能减少（ ）2、下列说法中，正确的是A.当两个正点电荷互相靠近时，它们之间的库仑力增大，它们的电势能也增大B.当两个负点电荷互相靠近时，它们之间的库仑力增大，它们的电势能也增大C.一个正电荷与一个负电荷互相靠近时,它们之间的库仑力增大,它们的电势能也增大D.一个正电荷与一个负电荷互相靠近时,它们之间的库仑力减小,它们的电势能也减小（ ）3、如图所示,将带正电的粒子从电场中的A点无初速地释放,不计重力的作用,则下列说法中正确的是A.带电粒子一定做加速直线运动 B.带电粒子的电势能一定逐渐增大C.带电粒子的加速度一定越来越小 D.带电粒子的加速度一定越来越大（ ）4、下列关于电荷的电势能的说法正确的是A电荷在电场强度大的地方，电势能一定大B电荷在电场强度为零的地方，电势能一定为零C只在静电力的作用下，电荷的电势能一定减少D只在静电力的作用下，电荷的电势能可能增加，也可能减少（ ）5、下列说法正确的是A在确定的电场中移动电荷时，电势能的改变量同零电势能点的选择无关B在确定的电场中，电荷所具有的电势能同零电势能点的选择无关C电势能是电场和场中电荷共有的能D电势能只是电场中的电荷所具有的能（ ）6、在静电场中，一个负电荷q在外力作用下，沿电场线方向移动一段距离，以下说法正确的是A外力做的功等于电荷动能的增量B外力和电场力做的功等于电荷电势能的增量和动能的增量C电荷克服电场力做功等于电荷电势能的增量D外力和电场力做的功等于电荷动能的增量（ ）7、如图所示,匀强电场方向水平向右，一带电微粒沿直虚线在电场中斜向上运动，则该微粒在从A运动到B的过程中，其能量变化为 A.动能增大，电势能减小 B.动能减小，电势能减小C.动能减小，电势能增大 D.动能增大，电势能增大（ ）8、如图所示，一个带负电的油滴以初速vo从P点倾斜向上进入水平方向的匀强电场中，若油滴到达最高点时速度大小仍为vo，则油滴最高点的位置是 AP点的左上方 BP点的右上方CP点的正上方 D上述情况都可能（ ）9、如图所示，固定在Q点的正点电荷的电场中有M、N两点，已知.下列叙述正确的是A若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点，则静电力对该电荷做功， 电势能减少B若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点，则该电荷克服静电力做功，电势能增加C若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点，则静电力对该电荷做功，电势能减少D若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点，再从N点沿不同路径移回到M点；则该电荷克服静电力做的功等于静电力对该电荷所做的功，电势能不变。（ ）10、如图所示，在点电荷电场中的一条电场线上依次有A、B、C三点，分别把+q和-q的试验电荷依次放在三点上，关于它所具有的电势能的正确说法是A放上+q时，它们的电势能EPAEPBEPCB放上+q时，它们的电势能EPAEPBEPCC放上q时，它们的电势能EPAEPBEPCD放上q时，它们的电势能EPAEPBEPC（ ）11、如图所示,图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的是A带电粒子所带电荷的符号 B带电粒子在a、b两点的受力方向C带电粒于在a、b两点的速度何处较大 D带电粒子在a、b两点的电势能何处较大12、如图