《2012高中物理 1.4 电势和电势差教案1 粤教版选修3-1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2012高中物理 1.4 电势和电势差教案1 粤教版选修3-1（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、用心 爱心 专心11.41.4 电势和电势差电势和电势差【学习目标学习目标】 一、知识与技能 1、理解电势差和电势的概念，知道电势和电场强度一样，都是描述电场性质的物理量 2、理解电势差和电势两个概念及其关系式 3、知道电势能的概念，知道电场力做功与电势能变化的关系 4、了解等势面的意义、作用和典型电场中等势面的分布 二、过程与方法 1、通过电势能和重力势能的比较，体会类比方法在物理学中的应用。 2、重温比值定义法 3、经历电势定义和等势面引入的过场，认识电场的描述方法。 三、情感态度与价值观 1、通过对原有知识的加工，对新旧知识的类比、概括，培养学生知识自我更新的能力 2、学习物理学家探索自
2、然规律的科学态度和科学精神 【学习重点学习重点】 静电力做功的特点，电势能和电势的概念，等势面 【知识要点知识要点】1 1静电力做功的特点：不论静电力做功的特点：不论 q q 在电场中由什么路径从在电场中由什么路径从 A A 点移动到点移动到 B B 点，静电力做的功都是点，静电力做的功都是 的静电力做的功与电荷的的静电力做的功与电荷的 位置和位置和 位置有关，与电荷经过的路径位置有关，与电荷经过的路径 2 2电势能：电荷在电势能：电荷在 中具有的势能叫做电势能，用字母中具有的势能叫做电势能，用字母 表示，单位表示，单位 . . 电势能是相对的与重力势能相似，与参考位置的选取有关电势能是相对的
3、与重力势能相似，与参考位置的选取有关3 3静电力做功与电势能的关系静电力做功与电势能的关系 (1)(1) 静电力做的功静电力做的功 电势能改变量的多少，公式电势能改变量的多少，公式 W W AB(2)(2) 电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到 位置时所做的位置时所做的功功4 4电势：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的电势：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的 ，叫做这一点的电势，叫做这一点的电势，用用表示表示 ，定义式：，定义式： ，在国际单位制中，电势的单位是伏特，在国际单位制中，电势的单位是伏特 (V)(V)，1 1 V
4、V1 1 J JC C；电势是标量，只有大小，没有方向；电势是标量，只有大小，没有方向5 5电场线与电势：电场线指向电势电场线与电势：电场线指向电势 的方向的方向6 6等势面：电场中电势等势面：电场中电势 的各点构成的面叫做等势面电场线跟等势面的各点构成的面叫做等势面电场线跟等势面 答案：答案：1.1.相等相等 始始 末末 无关无关 2.2.电场电场 E E 焦耳焦耳 3.3.（1 1）等于）等于 E EE E （2 2）无穷）无穷PPAPB用心 爱心 专心2远远 4.4.比值比值 E E/q/q 5.5.降低降低 6.6.相等相等 垂直垂直P【问题探究问题探究】 问题问题 1 1、电场线、场
5、强、电势、等势面的相互关系如何？、电场线、场强、电势、等势面的相互关系如何？ 解答：解答：电场线与场强的关系：电场线越密的地方表示场强越大，电场线上每点的切线方向 表示该点的场强方向。电场线与电势的关系：沿着电场线方向，电势越来越低。 电场线与等势面的关系：电场线越密的地方等势面越密，电场线与通过该处的等势面垂直。场强数值与电势数值无直接关系：场强大的地方电势不一定大，零电势人为选取，而场强 是否为零由场本身决定。 【典型例题典型例题】 【例 1】如图所示，a、b 为竖直向上的电场线上的两点，一带电质点在 a 由静止 释放 ，沿电场线方向向上运动，到 b 点速度恰好为零，下列说法中正确的是：
6、（ ） A、带电质点在 a、b 两点所受的电场力都是竖直向上的 B、a 点电势比 b 点的电势高 C、带电质点在 a 点的电势能比在 b 点的电势能小 D、a 点的电场强度比 b 点的电场强度大 【解析】带电质点在 a 点，由静止释放向上运动，说明电场力向上，且应满足 Eaqmg， 而又静止于 b 点，说明电场力仍向上，用 Ebq=mg，选项 A、D 正确，因不知质点的带电性 质，故无法确定 a、b 两点的电势高低，选项 B 错误，a 到 b 的运动过程中，电场力和重力 做功，由动能定理可知，W电+W重=0，因为 W重为负值，故 W电必为正值，而电场力做正功， 电势能减小，即 b 点的电势能小
7、于 a 点电势能，选项 C 错误。 【例 2】如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，细杆右侧距杆 0.3m 处有一固定 的点电荷 Q，A、B 是细杆上的两点，点 A 与 Q、点 B 与的连线与杆的夹角均 为=37。一中间有小孔的带电小球穿在绝缘细杆上滑下，通过 A 点时加 速度为零，速度为 3m/s，取 g=10m/s2，求小球下落到 B 点时的加速度和速度 的大小。 【解析】求小球至 B 的加速度，从受力分析出发，探求小球在 A、B 两点的 受力情况，从而确定加速度的关系。 在 A 处，小球受力如图所示，由题意可知：K0cos2 mgrQq在 B 处，小球受力如图所示，由题意可知：KmamgrQq
8、cos2由、得 a=2g=20m/s2 小球从 A 到 B 受到的合力为变力，故不宜用牛顿定律和运动学公式求解， 抓住 A、B 处在等势面上由 A 到 B 电场力做功为零这个特点，用动能定理求解。mghAB=22 21 21ABmvmv 解得 vB=5m/s用心 爱心 专心3【规律总结规律总结】1电场中两点间电势差，类同于重力场中的两点间的高度差。电势差 U=W/q U 与 W、q 无关，与 W、q 的比值有关。2电场中某点的电势，类同于重力场中某点的高度。3电势能指电荷在电场中具有的能，类同于重力场中的重力势能。电场力做功，电势能减少，做多少功，电势能减少多少；类同于重力做功，重力势能减少，
9、做多少力功，重力势能减少多少。【当堂反馈当堂反馈】 1、下列说法中正确的是：（ ） A、电场强度和电势都是矢量 B、电势为零的地方，电场强度也一定为零 C、把电荷从电场中一点移至另一点电场力一定做功 D、把电荷从电场中一点移至另一点电场力有可能不做功2、关于公式=可知：（ ）qEPA、电场中某点的电势，与放在该点电荷具有的电势能成正比 B、电场中某点的电势，与放在该点电荷的电荷量成反比 C、电场中某点的电势，与该点是否有电荷，电荷的正负及电荷量的大小无关 D、放入电场中某点的点电荷不同，电势能也不同，但电势能与电荷量的比值保持不变 3、如图所示,A、B、C 为电场中同一电场线上三点，设电荷在电
10、场中只受电场力，则下列 说法中正确的是：（ ） A、若在 C 点无初速地释放正电荷，则正电荷向 B 运动，电势 能减小 B、若在 C 点无初速地释放正电荷，则正电荷向 B 运动，电势 能增加 C、若在 C 点无初速地释放负电荷，则负电荷向 A 运动，电势能增加 D、若在 C 点无初速地释放负电荷，则负电荷向 A 运动，电势能减小 4、下列说法中正确的是：（ ） A、沿着电场线的方向场强一定越来越弱 B、沿着电场线的方向电势一定越来越低 C、匀强电场中，各点的场强一定大小相等，方向相同 D、匀强电场中，各点的电势一定相等 5、下列说法中，正确的是：（ ） A、同一等势面上的各点电势相等，电场强度
11、也相等 B、电场中的两条电场线一定不会相交，但两个电势不等的等势面有可能相交 C、在同一等势面上移动电荷，电场力一定不做功 D、离孤立带电导体越近的等势面，其形状越与导体表面相似；离孤立带电导体越远的等势 面，其形状越接近于球面用心 爱心 专心46、如图所示，在 O 点置一点电荷 Q，以 O 为圆心作一圆。现将一 电荷从 A 分别移到圆上的 B、C、D 三点，则电场力做功最多的过程 是：（D ） A、移到 B 的过程 B、移到 C 的过程 C、移到 D 的过程 D、三个过程一样多7、把两个同种点电荷的距离增大一些，电场力做正功，电荷的电势能 ；把两个异种点 电荷的距离增加一些，电场力做负功，电
12、荷的电势能 。 8、把电荷量 q=1.010-5C 的电荷从 A 点移到 B 点，电场力做功 W=2.010-2J，则电荷的电势能 ，若规定 B 点为零电势，则电荷在 A 点的电势能 EPA为 ；A 点的电势= A。9、电子在 A 点的电势能 EPA为-4ev，在 B 点的电势能为 4ev，则 A 点的电势为 V，BA点的电势= V，若电子由 A 运动到 B，A 的动能改变量 EKB-EKA= 。B10、有一个电量 q=-310-6C 的点电荷，从某电场中的 A 点移动到 B 点，电荷克服电场力 何做了 610-4J 的功，从 B 点移至 C 点，电场力对电荷做了 910-4J 的功，设 B
13、点为零电势，求：A、C 两点的电势和各为多少？ AC11、将带电量为 110-8C 的正电荷，从无限远处移到电场中的 A 点，要克服电场力做功 110-6J，问： 电荷的电势能是增加还是减少？电荷在 A 点具有多少电势能？ A 点的电势是多少？ 若电场力可以把带电量为 210-8C 的电荷从无限远处移到电场中的 A 点，说明电荷带正 电还是带负电？电场力做了多少功？（取无限远处为电势零点）12、如图所示，小球的质量为 m，带电量为 q，悬挂小球的丝线与竖直方向成角时，小球恰好在匀强电场中静止不动，丝线长度为 l，现将小球拉回到悬线竖直的方向上来，则拉力至少做多少功？用心 爱心 专心5【参考答案参考答案】 1、D 2、CD 3、AD 4、BC 5、CD 6、D 7、正 减小 负 增加 8、减小 2.010-2J 2.010-2J 2000V 9、4V -4V -8eV 10、-WAB=（）q =200V =-300VBAAC11、增加 EP=110-6J =100V 负电 W=210-6J 12、Eq=mg+cos AWF+mgl（1-cos）=Eqlsin WF=mgl-mgl+mglcos WF=mgL（） cossin2 1cos1【反思反思】收收获获疑疑问问
