14电势能和电势导学案

1、1.4 电势能和电势 学案课前预习学案预习目标：1、 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。预习内容： 1、静电力的功 W=F S =qES，S应是沿电场线方向的位移，静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，但与电荷经过的路径无关。2、 电势能电荷在电场中具有的势能。和重力势能一样要确定零势能位置，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的电势能规定为零。比零电势能高的电势能为正，比零电势能低的电势能为负。电势能用Ep表示，单位：焦耳（J） 3、电势能与静电力做功的关系WAB=EPAEPB，静电力做正功电势能减少，静电力

2、做负功电势能增加。4、电势 (1)电势定义：=Ep/q。 (2)电势是标量，单位：伏特，简称伏，用V表示，1V=1JC。(3)在离场源无穷远处电势为0：正电荷电场中，处处电势为正。负电荷电场中，处处电势为负。(4)沿电力线方向，电势降低。 5、等势面：电场中电势相等的点构成的面 (1)在同一等势面上的任意两点间移动电荷电场力不做功，等势面一定与电场线垂直。 (2)匀强电场中的等势面是与电场线垂直的一族平面。 6、电势能、电势的大小、正负的判断方法：(1)根据场源电荷判断：离场源正电荷越近电势越高，检验正电荷（或负电荷）的电势能越大（或越小），离场源负电荷越近电势越低，检验正电荷（或负电荷）的电

3、势能越小（或越大）(2)根据电场线判断：顺着电场线的方向电势降低，检验正电荷（或负电荷）的电势能减少（或增加），逆着电场线的方向电势升高，检验正电荷（或负电荷）的电势能增加（或减少）。(3)根据检验电荷判断：电场力对正电荷做正功时，正电荷由高电势（或电势能大）的点移向低电势（或电势能小）的点，电场力对负电荷做正功时，负电荷由低电势（或电势能大）的点移向高电势（或电势能小）的点一、电场力做功的特点问题情境1如图1试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中，沿直线从A移动到B，静电力做的功为多少？图12q沿折线AMB从A点移动到B点，静电力做的功为多少？3根据问题1和问题2可以得到什么结论？2在线段AM

4、上静电力做的功W1qE|AM|，在线段MB上做的功W20，总功WW1W2qE|AM|.3电荷在匀强电场中从不同路径由A运动到B，静电力做功相同说明静电力做功与路径无关，只与始末位置有关要点提炼电场力做功的特点：电场力对电荷所做的功，与电荷的_有关，与电荷经过的_无关(1)虽然此结论从匀强电场中推导出来，但也适用于非匀强电场(2)电场力做功与重力做功相似，只要初末位置确定了，移动电荷q做的功就是确定值(3)课本中提到的“静电力”与“电场力”是同一个力的两种不同说法问题延伸如何判断电场力做功的正负？_二、电势能问题情境对比“重力势能的定义”；“重力做功与重力势能的变化关系”回答下列问题1什么是电势

5、能？2电场力做功与电势能变化的关系是怎样的？3电势能的零点在什么地方？要点提炼1电场力做正功，电势能一定减小；电场力做负功，电势能一定增大电场力做功的值等于电势能的变化量，即：WAB_.2电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移到_位置时所做的功三、电势问题情境如图2所示的匀强电场，场强为E，取O点为零势能点，A点距O点为l，AO连线与电场强度反方向的夹角为.电荷量分别为q和2q的电荷在A点的电势能为多少电势能是否相同，电势能与电荷量的比值是否相同图2要点提炼1电场中某点的电势_，单位为_，符号为_2电场线指向电势_的方向问题延伸1电势的相对性：电势的大小是相对于零电势点而言的，零电势点选择

6、的位置不同，则该点的电势就不同零电势点的选择是任意的，但通常选择_或_为零电势点2电势是标量：规定了零电势点后，电场中各点的电势可以是正值，也可以是负值正值表示该点的电势高于零电势，负值表示该点的电势低于零电势在同一电场中，正电势一定_负电势3公式中涉及三个物理量、Ep、q，在计算时应代入各自的正负号四、等势面问题情境1类比于地图上的等高线，回答什么是等势面？2为什么等势面一定跟电场线垂直？要点提炼电场线跟等势面垂直，并且由电势_的等势面指向电势_的等势面问题延伸1几种典型的电场的等势面与电场线2等势面密集处电场线也_任意两个等势面不会_例1如图3所示，在场强为E的匀强电场中有相距为l的A、B

7、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，电场力做的功W3_.图3变式训练1如图4所示，在场强为E的水平匀强电场中，一根长为l的绝缘杆两端分别固定着带有电荷量q和q的小球(大小不计)现让绝缘杆绕中点O逆时针转动角，则转动中带电小球克服电场力所做的功为_图4例2下列说法中正确的是()A无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，电场力做的正功越多，电荷在该点的电势能越大B无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，电场力做的正功越少，电荷

8、在该点的电势能越大C无论是正电荷还是负电荷，从无穷远处移到电场中某点时，克服电场力做功越多，电荷在该点的电势能越大D无论是正电荷还是负电荷，从无穷远处移到电场中某点时，电场力做功越多，电荷在该点的电势能越大变式训练2如图5所示，Q1和Q2是两个固定的负点电荷，在它们的连线上有a、b、c三点，其中b点的合场强为零现将另一正点电荷q由a点沿连线移到c点在移动的过程中，点电荷q的电势能变化的情况是()图5A不断减小 B不断增大C先减小后增大 D先增大后减小例3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

9、M、N、P三点电势的高低关系是_变式训练3如图6所示，电子在一条电场线上从a点运动到b点，电势能增加，试判断a、b两点电势高低图6例4下列说法正确的是()A在同一等势面上各点的电场强度必定相等B两等势面一定相互平行C若相邻两等势面间的电势差相等，则等势面密的地方电场强度大D沿电场强度的方向，等势面的电势逐渐降低变式训练4某静电场的电场线分布如图7所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ，电势分别为UP和UQ，则()图7AEPEQ，UPUQBEPEQ，UPUQCEPEQ，UPUQDEPEQ，UPUQ【即学即练】1下列说法正确的是()A电荷从电场中的A点运动到了B点，路径不同，电场力做

10、功的大小就可能不同B电荷从电场中的某点开始出发，运动一段时间后，又回到了该点，则说明电场力做功为零C正电荷沿着电场线运动，电场力对正电荷做正功，负电荷逆着电场线运动，电场力对负电荷做正功D电荷在电场中运动，因为电场力可能对电荷做功，所以能量守恒定律在电场中并不成立2关于电势与电势能的说法，正确的是()A电荷在电势越高的地方，电势能也越大B电荷在电势越高的地方，它的电荷量越大，所具有的电势能也越大C在正点电荷电场中的任一处，正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能D在负点电荷电场中的任一点，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能3将一正电荷从无穷远处移至电场中M点，电场力做功为6.0109 J，若将一个等量的负电荷从电场中N点移向无穷远处，电场力做功为7.0109 J，则M、N两点的电势