高二物学学案 3-1电势能和电势日期： 班级 姓名 一、学习目标：1、通过讨论静电力对试探电荷做功，知道静电力做功与路径无关的特点2、将静电力做功与重力做功进行类比，理解静电力做功与电势能变化的关系，认识电势能的相对性3、知道电势的定义方法和其定义式、单位4、知道等势面的定义，知道电场线一定垂直于等势面二、自学回顾：1、功的计算公式： 2、重力做功的特点：物体运动时，重力对它做的功只跟它的 和 的位置有关，而跟物体运动的 无关3、重力势能的表达式： ，其中h是相对于 的高度，重力做功与重力势能的关系： 4、电场强度定义式： ，真空中的点电荷在某点的电场强度 ：5、电场线是为了 电场而 的线，实际并不存在三、新课探究分组讨论：把一个静止的试探电荷放入电场中，它还会保持静止吗？为什么？如果它运动，将会做什么运动？原因是什么？ABEM（一）静电力做功的特点试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中沿几条不同路径从A点移动到B点，计算下列几种情况下静电力对电荷所做的功：1、沿直线AB2、沿折线AMB 3、沿曲线AB结论：（二）电势能Ep1、定义：电荷在电场中所具有的 叫电势能，国际单位制中，单位是 ，符号为 。
2、静电力做功与电势能变化的关系： ，关系式为 静电力做正功，WAB 0,EPA EPB,电势能 ；静电力做负功，WAB 0,EPA EPB,电势能 思考：怎样确定电荷在电场中某点的电势能呢？3、相对性：只有当 位置确定以后，电荷在电场中某点的电势能才有确定的值，通常规定：电荷在 或 的电势能为零4、电势能是 量，但有正负之分，当电荷的电势能为正值时，它就比在零电势能位置的电势能 ，为负值时，它就比在零电势能位置的电势能 例1 将带电荷量为6×10-6C的负电荷从电场中的A点移到B点克服电场力做了3×10-5J的功，再从B点移到C点，电场力做了1.2×10-5 J的功，则：（1）电荷从A移到B,再从B移到C的过程中电势能共改变了多少？（2）如果规定A点的电势能为零，则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少？（3）如果规定B点的电势能为零，则该电荷在A点和C点的电势能分别为多少？ （三）电势φ规定：电荷在O点电势能为0，则EPA等于点和q由A点移到O点的过程中静电力做的功，则：EPA=WAO, 即：EPA=qElcosθ思考：电荷量不同，电荷在A点的电势能相同吗？它的电势能跟电荷量的比值相同吗？（类比电场强度的定义方法）1、定义：电荷在电场中某一点的 与它的 的比值，叫这一点的电势。
2、定义式： , 国际单位制中，单位： ，符号 ，1V=1J/C3、电势是 量，但有正负之分，电势的正负分别表示比参考点的电势 还是 4、相对性：电视的大小与 的选取有关，必须先确定零电势点，才能确定某点的电势值，一般选取 或 的电势为零5、沿电场线的方向，电势逐渐 例2 判断下列电场中两点电势的高低，并总结规律（1）+q在A点的电势能比在B点的大，A、B两点哪点电势高？（2）-q在C点的电势能比在D点的大，C、D两点哪点电势高？（3）+q在E点的电势能为负值，-q在F点的电势能也是负值，E、F两点哪点电势高？总结规律： 例3 以无限远处的电势为零，请把点电荷+Q,-Q电场中某一点P产生的电势及试探电荷+q、-q在P点的电势能的特点填在以下表格中场源电荷P点电势φP的正负+q在P点的电势能E+q的正负-q在P点的电势能E-q的正负当P点移至离场源电荷较近的位置时φP怎样变化E+q怎样变化E-q怎样变化+Q-Q（五）等势面1、定义：电场中电势 的点组成的面叫等势面。
2、特点：（1）在同一等势面上，各点电势 ，在同一等势面上移动电荷，时静电力 2）等势面处处与电场线 3）电场线从 的等势面指向 的等势面4）两个电势不相等的等势面在空间 5）等势面的疏密表示电场的 看课本P19 几种带电体周围的等势面和电场线当堂训练：1、有关电场中某点的电势，下列说法中正确的是（ ）A、由放在该点的电荷所具有的电势能的多少决定B、由放在该点的电荷的电量多少来决定C、与放在该点的电荷的正负有关D、是电场本身的属性，与放入该点的电荷情况无关2、关于等势面正确的说法是（ ）A．电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功 B．等势面上各点的场强大小相等 C．等势面一定跟电场线垂直 D．两等势面不能相交3、一个点电荷，从静电场中的a点移至b点，其电势能的变化为零，则（ ） A．a、b两点的场强一定相等 B．该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两点的电势相等4、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ABC5、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D若在C点无初速释放负电荷，电荷向A运动，电势能减小教学小结：班级 科目 作业日期 作业编号 1.4电势能和电势姓名 得分 一、 选择题（每小题5分，共50分；每小题只有一个选项正确）1、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EA＞EB＞EC B．放上+q时，它们的电势能EA＜EB＜EC C．放上－q时，它们的电势能EA＞EB＞ECD．放上－q时，它们的电势能EA＜EB＜EC2、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.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、如图四所示，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1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 A．EA＞EB UA＞UB B．EA＞EB UA＜UBC．EA＜EB UA＞UB D．EA＜EB UA＜UB有一电荷量为q=-3×10-6C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服静电力做功6×10-4J，从B点移到C点时静电力做功9×10-4J，问（1）以B为零势能点，电荷在A点时的电势能EPA1 是多少？（2）如果选取C的电势能为零，则电荷在A点时的电势能EPA2是多少？第 页。