第六章第4讲电场的能的性质1导学案

1、第六章第4讲 电场的能的性质1【预习任务】精读教材第一章4 6节及三维相关内容进行总结性回顾。1电场力做功的特点：电场力做功与 无关，只与 有关，可见电场力做功与做功相似。2电势能： 定义：电荷在 中具有的势能，数值上等于将电荷从该点移到 位置时电场力所做的功。（由电荷和电荷在电场中的 所决定的能量。） 电场力做功与电势能变化的关系：电场力做的功等于 ,表达式：。 标矢性：是 量，与电势相似，也具有相对性；国际单位是焦耳（J）。3. 电势： 定义：试探电荷在电场中某点具有的 与的比值。 公式： ，国际单位是伏特（V）或焦耳/库仑（J/C） 标矢性：是标量，没有方向但是 。在讨论电势的大小时，首

2、先选定一个位置的电势为零电势， 的为正，的为负。4. 等势面：定义：电场中的各点构成的面。性质 等势面上任意两点间的电势差为 电场线和等势面 ,所以沿等势面移动电荷时，电场力和等势面一直垂直不做功 等差等势面的表示电场的强弱（等差等势面越密，电场强度越大） 任意的两个等势面都不能相交 电场线和等势面都是人们虚拟出来的形象描述电场的一种工具。5. 电势差 定义：电荷从电场中的某点 A移动到另一点时 与比值。 定义式：Uab =，国际单位是： .影响因素：电势差 Uab由电场本身的性质决定，与移动的电荷q及电场力做的功 WAb ，与零电势点的选取 关。 电势差与电势的关系：Uab= &a担,Uab

3、 = - Uba 标矢性：是标量，没有方向，有正负6.匀强电场的电势差等于电场强度与这两点间沿的距离的乘积，即7.说出每一个箭头蕴含的物理量间关系:电场线电场的力的性质电场强度E电势差Uab，电势电场力F=qEW电与AEP的*关系电势能Ep=q Q*等势面电场的能的性质判断正误，正确的画错误的画“X(1) 电场中电场强度为零的地方电势一定为零。()(2) 等势面是客观存在的，电场线与等势面一定垂直。()(3) 电场力做功与路径无关。() 带电粒子一定从电势能大的地方向电势能小的地方移动。()(5)由于静电力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关。()【

4、课堂任务】、电势差、电势、电势能的理解与应用【例1】相距很近的一对带等量异号电荷的平行金属板，它们之间的电场除边缘外，可看作匀强电场，其电场线分布如图 5所示。一个带电粒子沿图中轨迹穿过该电场，则从a运动到 d的过程中A 粒子的速度一直在增大B .粒子的电势能一直在减小C .粒子在a点的电势能比在 d点低D .粒子的加速度先变大再不变后变小【变式训练】1. 如图6所示，在空间直角坐标系0 xyz中，有一四面体 CAOB, C、A、0、B为四面体的四个顶点，它们的坐标分别为：O(0,0,0)、A(L,0,0)、B(0, L,0)、C(0,0, L), D(2L,0,0)是 x轴上一点，在坐标原点

5、0处固定着电荷量为+ Q的点电荷，下列说法正确的是A . A、B、C三点的电场强度相同B .电势差 Uoa = UadC .将一电子由C点分别移动到A、B两点，电场力做功相同D .电子在A点的电势能大于在D点的电势能、根据粒子运动的轨迹、电场线(等势面)进行相关问题的判断方法【例2】 如图7所示，实线表示电场线，虚线表示带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹,a、b为其运动轨迹上的两点，可以判定A .粒子在a点的速度大于在 b点的速度B .粒子在a点的加速度大于在 b点的加速度C .粒子一定带正电荷D .粒子在a点的电势能大于在 b点的电势能【变式训练】2. 如图8所示，在两等量异种点电荷连线上有

6、D、E、F三点，且DE = EF。K、M、L分别为过D、E、F三点的等势面。一不计重力的带负电粒子，从a点射入电场，运动轨迹如图中实b点到c线所示，以|Wab|表示该粒子从 a点到b点电场力做功的数值，以|Wbc|表示该粒子从点电场力做功的数值，贝UA . |Wab|= |Wbc|B . Wab|V |Wbc|C .粒子由a点到b点，动能减少D. a点的电势较b点的电势低三、匀强电场中电势差与电场强度的关系【例3】 如图11所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个 边长为10 cm的正六边形的六个顶点， A、B、C三点电势分别为 1 V、2 V、3V，则下列说法正确的是A .匀强电场的场强

7、大小为10 V/mB .匀强电场的场强大小为 2 3 V/mC .电荷量为1.6X 1019 C的正点电荷从E点移到F点，电荷克服电场力做功为1.6X 10一19 JD .电荷量为1.6X 1019 C的负点电荷从F点移到D点，电荷的电势能减小4.8X 10一19 J【变式训练】3. 如图12所示，以0点为圆心，以R= 0.20 m为半径的圆与坐标轴的交点分别为 a、b、c、d, 该圆所在平面内有一匀强电场，场强方向与x轴正方向夹角 0= 60 已知a、b、c三点电势分别为4 .3 V,4 V , - 4.3 V，则下列说法正确的是A .该匀强电场的场强 E = 40 .3 V/mB .该匀强

8、电场的场强 E = 80 V/mC. d点的电势为一2 .3 VD . d点的电势为一4 V日作业（20分钟）【梳理本节内容，完成三维设计一轮用书对应章节】1.（多选）（2014新课标全国卷n, 19）关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是（）A .电场强度的方向处处与等电势面垂直B .电场强度为零的地方，电势也为零C .随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低D .任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向2.如图13所示，在xOy坐标系中以 0为中心的椭圆上，有 a、b、c、d、e五点，其中a、b、c、d为椭圆与坐标轴的交点。现在椭圆的一个焦点0i处固定一正点电荷，另一正试探电

9、荷仅在电场力作用下的运动轨迹（正好过e点）如图中虚线所示，下列说法正确的是A . a、c两点的电场强度相同B. d点的电势小于b点的电势C. 正试探电荷沿虚线运动过程中在b点的电势能小于在 e点的电势能D 若将正试探电荷由a沿椭圆经be移动到c,电场力先做负功后做正功, 电势能变化量为零3. （2014重庆卷，3）如图14所示，为某示波管内的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和 等势线。两电子分别从 a、b两点运动到c点，b点的电场强度大小分别为Ea和Eb,则Wa = Wb , Ea EbWaM Wb,Ea EbWa= Wb,Ea Eba、WaM Wb ,Ea EbN、P、F四点,4. （多选）（2014新课标全国卷I,21）如图15,在正点电荷 Q的电场中有 M、M、N、P为直角三角形的三个顶点， F为MN的中点，/ M = 30 M、N、P、F四点处的 电势分别用 恤、n、护、妖表示，已知 枷=伙,护=欢，点电荷 Q在M、N、P三点所在平面内，则A .点电荷Q 一定在MP的连线上B 连接PF的线段一定在同一等势面上C .将正试探电荷从 P点搬运到N点D .护大于（MN*1电场力做负功亦金一-.dMP5. （多选）光滑绝缘的水平面