电势能电势导学案.doc

第1.4电势能与电势（第一课时）导学案编写：曾升红 周胜江 审核：高一物理组 编写时间：2013-04-10班级： 组别： 组名： 姓名： 【学习目标】1、理解静电力做功的特点、电势能的概念。2、掌握静电力做功与电势能变化的关系，会定量计算电荷的电势能大小。1、功的计算公式： 2、重力做功的特点：只与 有关，与 无关。【学习过程】：一： 静电力做功的特点问题1.结合课本图1.4-1（右图）,求出试探电荷+q在场强为E的匀强电场中沿不同路径从A运动到B静电力所做功。试探电荷q在匀强电场E中沿直线从A到B，求解静电力做功。 试探电荷q在匀强电场E中沿直线从A到B，求解静电力做功。q沿折线AMB从A到B。其中AM与电场线平行，BM与电场线垂直。求解静电力做功。ABMq沿任意曲线ANB从A到B，求解静电力做功。ABMABN 通过中的计算你能总结出的结论是：静电力做功与电荷经过的路径 关，（填有、无）， 与前面学习的 力做功相似。结论1：静电力做功的特点: 这个结论虽然是从匀强电场推导出来的，但它也可适用于 二：电势能问题1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 中具有势能，叫做电势能。电势能用 表示。如A点的电势能一般表示为 , B点的电势能一般表示为 .思考与讨论：如果电荷沿不同路径移动时静电力做的功不一样，还能建立电势能的概念吗？为什么？问题2. 如图，一点电荷+q在匀强电场E中静止释放,仅在静电力的作用下它做什么运动?什么能量增加?是什么形式的能量转化而来？问题3. 静电力做功与电势能变化的关系如右图,质量为m的小球从A到B下降H高的过程,重力做了多少功?重力势能变化了多少?重力做功与重力势能变化的关系是什么?写出表达式。在电场中(如右图)，当正电荷在电场中从A点移动到B点时，静电力做什么功？类比重力做功与重力势能变化的关系，分析电势能的变化，并写出静电力做功与电势能变化的关系式。在重力场中，从A到B，重力势能的变化量EP= 重力势能的减少量EP减= 类比重力场，在电场中，从A到B，电势能的变化量EP= ，电势能的减少量EP减= 通过中的分析，若电荷q在电场中从A运动到B，静电力做功与电势能变化的关系: 若静电力做功为正功，电势能 ，电荷在A点电势能 （填、或=）在B点的电势能。 结论2：静电力做功与电势能变化的关系： _表达式为： _问题4.电势能的计算（1）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,（1）静电力做功为多少?电势能如何变化?（2）电荷在A点，B点的电势能为多少呢？通过以上分析可以看到，静电力做的功只能决定电势能的变化量，而不能决定电荷在电场中某点的电势能的数值。只有先把电场中某点的电势能规定为0，才能确定电荷在电场中其它点的电势能。（2）若规定EPB=0,则EPA=?（3）若规定EPA=0,则EPB=? 结论：电荷在某点电势能在数值上等于把它从_移到_位置时_。 （4）由上一问题可知, 要确定电荷在电场中某点的电势能，必须先选定电场中某点的电势能为零。 通常把 _ 的电势能规定为0，或把 _的电势能规定为0 。这说明电势能和重力势能一样具有_性，也是_量，电势能为负时,表示电荷在该处的电势能比零还要小.问题5电势能的变化与电荷电性的关系如图,将正电荷从A移到B,静电力做什么功?电势能怎么变? 如果将负电荷从A移到B, 静电力做什么功?电势能怎么变? 通过中的分析，在同一电场中，从A点到B点，移动正电荷与移动负电荷，电荷的电势能的变化是 的。由此知，电场中某点的电势能是电场和电荷共有的。思考：以无穷远处为0势能点，则1、在正点电荷产生的电场中，一正试探电荷在电场中任一位置的电势能是正还是负？一负试探电荷在电场任一位置的电势能是正还是负？2、在负点电荷产生的电场中，一正试探电荷在电场中任一位置的电势能是正还是负？一负试探电荷在电场任一位置的电势能是正还是负电场与重力场的比较总结特 征重力场电 场性 质对放入的物体有力的作用对电场中的电荷有力的作用强弱描述用比值表示场的强弱能 量物体在重力场内有重力势能做功特点重力做功与路径无关，仅由初末位置决定功能关系质点在某点的重力势能等于八大从该点移到零势能初的过程中重力做的功相对性重力势能具有相对性系统性重力势能属于物体与重力场组成的系统三、电势1概念：电荷在电场中某点的电势能与它的电荷量的 2公式和单位 ：电势的定义公式为 ，单位是 、 3相对性：电势也是相对的，在应用中常取离场源电荷无限远处电势为零，或大地的电势为零电势可以是正值，也可以是负值，没有方向，因此是 4与电场线关系：沿电场线的方向电势 5该公式中涉及三个物理量、Ep、q，在计算时应代入 问题6、有关电势的计算1、将一电量为q=210-6C的点电荷从电场外一点P移至电场中某点A，电场力做功410-5J，求A点的电势。2、在静电场中，把一个电荷量q2.0105 C的负电荷由M点移到N点，电场力做功6.0104 J，由N点移到P点，电场力做负功1.0103 J，则M、N、P三点电势是_（设N点电势为零）四、等势面1等势面：电场中_相同的各点构成的面叫做等势面在同一个等势面上移动电荷