《人教版高中物理选修3-1 第一章 第4节 电势能和电势 学案1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版高中物理选修3-1 第一章 第4节 电势能和电势 学案1（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第4节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.来源:学。科。网Z。X。X。K2.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来源:学#科#网Z#X#X#K任务一：完成下列两个问题，总结并写出静电力做功特点。1如图1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，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？图1答案静电力FqE，静电力与位移夹角为，静电力对试探电荷q做的功WF|AB|cos qE|AM|.在线段AM上静电力做的功W1qE|AM|，在线段MB上静电力
2、做的功W20，总功WW1W2qE|AM|.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？由此可得出什么结论答案WqE|AM|.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，只与初、末位置有关总结静电力做功的特点1静电力做功的特点：静电力对某电荷所做的功，与该电荷的电荷量有关，与电荷经过的路径无关，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，只要初、末位置确定了，移动电荷q做的功就是确定值任务二：仔细阅读课本，完成下列问题。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
3、的数量关系？答案静电力做正功，电势能减少；静电力做负功，电势能增加静电力做功的值等于电势能的变化量，即：WABEpAEpB.总结电势能特点：来源:Z&xx&k.Com1电势能：由于移动电荷时静电力做的功与移动的路径无关，电荷在电场中也具有势能，这种势能叫做电势能，可用Ep表示2电场力做功是电势能变化的量度，用公式表示为WABEpAEpB，即电场力做正功，电荷的电势能减少，电场力做负功，电荷的电势能增加3电荷在某点的电势能，等于把它从这点移动到零势能位置时静电力做的功4电势能具有相对性来源:学_科_网电势能零点的规定：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的电势能规
4、定为零 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？答案正电荷顺着电场线运动时，静电力做正功，电势能减少负电荷顺着电场线运动时，静电力做负功，电势能增加来源:学科网ZXXK任务三：阅读课本，完成下列问题。1.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连线与电场线的夹角为.电荷量分别为q和2q的试探电荷在A点的电势能为多少？电势能与电荷量的比值各是多少？图2来源:学科网答案由EpAEpOWAOEqlcos ，知电荷量为q和2q的试探电荷在A点的电势能分别为Eqlcos 、2Eqlcos
5、 ；电势能与电荷量的比值相同，都为Elcos .总结提高：1电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势如果用表示电势，用Ep表示电荷q的电势能，则，单位为伏特，符号为V.2电势的标量性：电势是标量，只有大小，没有方向，但有正负之分，电势为正表示比零电势高，电势为负表示比零电势低3电势的相对性：零电势点的选取原则：一般选大地或无限远处为零电势点，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，决定于电场本身，与试探电荷无关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降低(此为主要方法)；(2)利用公式判断，即在正电荷的电势能越大处，电势
6、越高，负电荷电势能越大处，电势越低任务四：阅读课本，完成下列问题。1类比地图上的等高线，简述什么是等势面？答案电场中电势相等的点构成的面2为什么等势面一定跟电场线垂直？答案在同一等势面上移动电荷时，电势能不变，所以电场力不做功，即电场力方向与等势面垂直，如果不垂直，电场强度就有一个沿着等势面的分量，在等势面上移动电荷时静电力就要做功，所以等势面一定跟电场线垂直总结提高：1电场中电势相同的各点构成的面叫等势面2等势面的特点：(1)在同一等势面上移动电荷时，静电力不做功(2)电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面来源:Zxxk.Com(3)等势面密的地方，电场强度较强；等势面疏
7、的地方，电场强度较弱(4)任意两个等势面不相交延伸思考请大致画出点电荷、等量异号点电荷、等量同号点电荷和匀强电场的等势面简述它们的特点？答案(1)点电荷的等势面：点电荷的等势面是以点电荷为球心的一簇球面来源:Zxxk.Com来源:学|科|网(2)等量异号点电荷的等势面：等量异号点电荷的连线上，从正电荷到负电荷电势越来越低，中垂线是一等势线(3)等量同号点电荷的等势面：等量正点电荷连线的中点电势最低，中垂线上该点的电势最高，从中点沿中垂线向两侧，电势越来越低连线上和中垂线上关于中点的对称点等势等量负点电荷连线的中点电势最高，中垂线上该点的电势最低从中点沿中垂线向两侧，电势越来越高，连线上和中垂线
8、上关于中点的对称点等势(4)匀强电场的等势面：匀强电场的等势面是垂直于电场线的一簇平行等间距的平面说明：等势面密集处电场线也密集任意两个等势面不会相交当堂检测1下列说法正确的是（ ）A. 在电场中顺着电场线移动电荷，电场力做功，电荷电势能减少B. 在电场中逆着电场线移动电荷，电场力做功，电荷电势能减少C. 在电场中顺着电场线移动正电荷，电场力做正功，电荷电势能减少D. 在电场中逆着电场线移动负电荷，电场力做负功，电荷电势能增加ABC2如图所示，A、B、C为电场中同一电场线上的三点，设电荷在电场中只受电场力作用，则下列说法正确的是（ ）A若在C点无初速释放正电荷，电荷向B运动，电势能减小B若在C
9、点无初速释放正电荷，电荷向B运动，电势能增大C若在C点无初速释放负电荷，电荷向A运动，电势能增大来源:学科网D若在C点无初速释放负电荷，电荷向A运动，电势能减小 【课后练习与提高】 来源:Zxxk.Com1、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EAEBECB放上+q时，它们的电势能EAEBEC C放上q时，它们的电势能EAEBECD放上q时，它们的电势能EAEBEC2、一个点电荷，从静电场的a点移到b点，其电势变化为零，则（ ）A. a、b两点场强一定相等B.
10、 该点电荷一定沿等势面移动C. 作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的D. a、b两点的电势一定相等3、如图所示，为电场中一条电场线，一个点电荷由静止开始，在电场力作用下，从A点移到B点，下面论述正确的是（ ）A. A处场强大于B处场强；B. 点电荷在A处电势能大于在B处电势能；C. 点电荷带负电；D. 由A到B点电荷受到电场力越来越小。4、在电场中，A点的电势高于B点的电势，则（ ）A把负电荷从A点移到B点，电场力作负功B把负电荷从A点移到B点，电场力作正功C把正电荷从A点移到B点，电场力作负功D把正电荷从A点移到B点，电场力作正功5、在静电场中，关于场强和电势的说法正确的是（ ）A电
11、场强度大的地方电势一定高B电势为零的地方场强也一定为零C场强为零的地方电势也一定为零D场强大小相同的点电势不一定相同6、若带正电的小球只受电场力的作用，则它在任意一段时间内（ ）A一定沿着电场线由高电势向低电势运动B一定沿着电场线由低电势向高电势运动C不一定沿电场线运动，但一定由高电势向低电势运动D不一定沿电场线运动，也不一定由高电势向低电势运动7、有一电场的电场线如图所示，场中A、B两点电场强度的大小和电势分别用EA、EB和UA、UB表示，则（ ） AEAEB UAUB来BEAEB UAUBCEAEB UAUBDEAEB UAUB8、如图，A、B为两等量异号点电荷，A带正电，B带负电，在A、
12、B连线上有a、b、c三点，其中b为连线的中点，abbc，则（ ）Aa点与c点的电场强度相同 Ba点与c点的电势相同Ca、b间电势差与b、c间电势差相等D点电荷q沿A、B连线的中垂线移动，电场力不作功9、在以点电荷为球心、r为半径的球面上各点相同的物理量是（ ）来源:学&科&网Z&X&X&KA电场强度 B同一电荷所受电场力C电势 D同一电荷具有的电势能10、下述说法正确的是（ ）来源:学,科,网A在同一等势面上移动电荷，电场力不作功B等势面上各点场强大小一定相等C电场中电势高处，电荷的电势能就大D电场强度大处，电荷的电势能就大11、一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点电场力做了5106
13、J的功，那么（ ）A电荷在B处时将具有5106J的电势能B电荷在B处将具有5106J的动能C电荷的电势能减少了5106JD电荷的动能增加了5106J12、关于等势面下列说法正确的是( )A 等势面与电场线处处垂直B 同一等势面上的各点场强大小必定相等C 电荷所受电场力的方向必和该点等势面垂直，并指向电势升高的方向D 电荷从电场中一点移到另一点，电场力没做功，电荷必在同一等势面上移动13、以无穷远处为零电势点，下述情况中各物理量为正还是为负？ （1）负电荷周围空间的电势为_值（2）正电荷位于某负荷电产生的电场内，它的电势能为_值（3）负电荷位于某负电荷产生的电场内，它的电势能为_值14、如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且相邻两等势间的电势差相等，一正电荷在等势线U3上时，具有动能20J，它运动到等势线U1时速度为零，令U20，那么该电荷的电势能为4J时，其动能为_J来源:学科网ZXXK来源:学。科。网参考答案1.C 2.D答案：1.AD 2.D 3.B 4.AD 5.D 6.C 7.D 8.CD 9.CD 10.A 11.C 12.A 13.负 负 正 14. 22
