黄山中学 - 第4节电势电势能

物理学科学案 班级 姓名

本学期第 课时 课题：电势能和电势 学习目标： 1.知道静电力做功的特点，掌握静电力做功与电势能变化的关系. 2.理解电势能、电势的概念，能根据电场线判断电势高低. 3.知道什么是等势面，并能理解等势面的特点 难点： 理解电势能、电势的概念 学习过程及内容 一、静电力做功的特点 [问题设计] 1．如图所示，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，AB间距为L，静电力做的功为多少？若q沿折线AMB从A点移动到B点，静电力做的功为多少？ 2．若q沿任意曲线从A点移动到B点，静电力做的功为多少？ [要点提炼] 1．静电力做功的特点：静电力对某电荷所做的功，与该电荷的 有关，与电荷经过的 无关，与电场是否是匀强电场也无关． 2．静电力做功与重力做功相似，只要 位置确定了，移动电荷q做的功就是确定值． 二、电势能 [问题设计] 类比重力做功与重力势能变化的关系，静电力做正功，电势能如何变化？ 静电力做负功，电势能如何变化？静电力做功与电势能变化有怎样的数量关系？ [延伸思考] 当正电荷顺着电场线运动时，静电力做什么功？电势能是增加还是减少？当负电荷顺着电场线运动时，静电力做什么功？电势能是增加还是减少？ [要点提炼] 1．电场力做功是电势能变化的量度，用公式表示为WAB＝ ，即电场力做正功，电荷的电势能 ，电场力做负功，电荷的电势能 2．电势能具有相对性． 电势能零点的规定：通常把电荷在离场源电荷 的电势能规定为零，或把电荷在 的电势能规定为零． 本单元第 课时 主备人：王立晖 刘兵 授课日期：2014.9. 审核人：刘兵 三、电势 [问题设计] 如图所示的匀强电场，场强为E，取O点为零势能点，A点距O点为l，AO连线与电场线的夹角为θ.电荷量分别为q和2q的试探电荷在A点的电势能为多少？两试探电荷的电势能与电荷量的比值有何关系？ [要点提炼] 1．电场中某点的电势φ＝ ，在计算时应代入各自的正负号． 2．电势的标量性：电势是 ，只有大小，没有方向，但有正负之分，电势为正表示比零电势 ，电势为负表示比零电势 ． 3．电势的相对性：零电势点的选取原则：一般选 或 为零电势，只有选取了零电势点才能确定某点的电势大小． 4．电势是描述电场性质的物理量，决定于 本身，与试探电荷 5．判断电势高低的方法： (1)利用电场线：沿着电场线方向电势逐渐 (此为主要方法)； Ep(2)利用公式φ＝判断，即在正电荷的电势能越大处，电势越 ，负电荷电势能越大处，电q势越 四、等势面 [问题设计] 1．什么是等势面？ 2．为什么等势面一定跟电场线垂直？ [要点提炼] 1．等势面的特点： (1)在等势面上移动电荷时，静电力 (2)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． (3)等势面密的地方，电场强度较 ；等势面疏的地方，电场强度较 (4)任意两个等势面不相交． 典例精析 一、静电力做功与电势能变化的关系 例1 在电场中把一个电荷量为6×106 C的负电荷从A点移到B点，克服静电力做功3×105 J，则电－－荷从A到B的过程中，电势能变化了多少？是增加还是减少？若规定电荷在B点的电势能为零，则电荷在A点的电势能为多大？ 二、对电势的理解及电势高低的判断 例2 如果把电荷量q＝1.0×108 C的电荷从无限远移到电场中的A点，需要克服静电力做功 －W＝1.2×104 J，那么， －(1)q在A点的电势能和A点的电势各是多少？ (2)q未移入电场前，A点的电势是多少？ 三、电势、电势能、等势面 例3 关于等势面的说法，正确的是( ) A．电荷在等势面上移动时，由于不受电场力作用，所以说电场力不做功 B．在同一个等势面上各点的场强大小相等 C．两个不等电势的等势面可能相交 D．若相邻两等势面的电势差相等，则等势面的疏密程度能反映场强的大小 针对训练 题组一 电场强度大小、电势高低的判断 1．下列说法中正确的是( ) A．沿电场线的方向，电场强度一定越来越小 B．沿电场线的方向，电势一定越来越低 C．电荷沿电场线方向移动，电势能逐渐减小 D．在静电力作用下，正电荷一定从电势高处向电势低处移动 2．下列四个图中，a、b两点电势相等、电场强度也相等的是( ) B点运动，则可判断( ) A．该电场一定是匀强电场 B．场强EA一定小于EB图2 C．电子具有的电势能EpA一定大于EpB D．两点的电势φA一定低于φB 题组二 对电场力做功与电势能关系的理解 4．下列说法正确的是( ) A．电荷从电场中的A点运动到B点，路径不同，电场力做功的大小就可能不同 3．如图所示，是某电场中的一条直电场线，一电子(重力不计)从A点由静止释放，它将沿直线向B．电荷从电场中的某点出发，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 题组三 电势、电势能、等势面 5．将一正电荷从无穷远处移至电场中M点，电场力做功为6.0×109 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7.0×109 J，则M、N两点的电势φM、φN有如下关－系( ) A．φM＜φN＜0 C．φN＜φM＜0 B．φN＞φM＞0 D．φM＞φN＞0 6．如图所示，图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定( ) A．M点的电势高于N点的电势 B．M点的电势低于N点的电势 C．粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力 D．粒子在M点的电势能大于在N点的电势能 题号 答案 1 2 3 4 5 6

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