4电势能和电势.doc

152010高效课堂高一物理导学案选修3-1、第一章、静电场PAGE\*MERGEFORMAT14编号:31第4节、电势能和电势主备人:施庆星审核人:于颖一、学习目标1、理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系。2、理解电势的概念，知道电势是描述电场的能的性质的物理量。3、明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。4、了解电势与电场线的关系，了解等势面的意义及与电场线的关系。5、培养对知识的类比能力，以及对问题的分析、推理能力。教学重点：理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。教学难点：掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相关问题。自主学习（一）、静电力做功的特点：⑴求试探电荷＋q沿直线AB移动到B时电场力做的功：W＝⑵求试探电荷+q沿A→M→B移动时电场力做的功W=⑶求试探电荷+q沿曲线AB移动时电场力做的功W=结论：静电力做的功只与电荷的起始位置和终点位置有关，与电荷经过的路径无关。（二）、电势能1．定义：电荷在电场中具有的势能叫电势能结论：⑴静电力做正功，电势能减少；静电力做负功，电势能增加⑵静电力做的功等于电势能的减少量。2.公式：WAB=QUOTE=3：零势能参考平面：把电荷离场源电荷无限远处的电势能规定为零4：电荷在某点电势能定义：等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功公式：A→∞EPA=WA∞结论：⑴电势能是相对的，与零电势能面有关⑵电势能具有系统性是电荷和电场所共有的⑶电势能是标量，只有大小没有方向，但有正负，负号代表大小。5：重力势能和电势能类比：(三)、电势1．定义：电荷在电场中某一点的电势能与他的电荷量的比值，叫做这一点的电势。用φ表示。2.表达式：φ＝Ep/q（与试探电荷无关）3．单位：伏特（V）1V＝1J/C2．4.物理意义：电荷量为1C的电荷在该点的电势能是1J，则该点的电势就是1V。总结1：电势的相对性：某点电势的大小是相对于零点电势而言的。零电势的选择是任意的，一般选地面和无穷远为零势能面。2：电势的固有性：某点的电势与试探电荷的电性、电量无关。也与有无试探电荷无关。3：电势是标量，它只有大小没有方向，但有正负。（四）、等势面1．定义：电场中电势相同的各点构成的面。2.特点：①、等势面一定跟电场线垂直，即跟电场方向相垂直②、在同一等势面上的任意两点间移动电荷，电场力不做功；③、电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面，任意两个等势面都不会相交；④、等差等势面越密的地方，电场线越密集，电场强度越大⑤、等势面不相交、不相切。3几种常见的等势面①点电荷：以点电荷为球心的一簇球面②等量异种电荷及等量同种电荷③匀强电场④一头大一头小的导体：⑤等量异号电荷的平行板三、合作探究例1、下列说法中，正确的是：()A、把两个同种点电荷间的距离增大一些，电荷的电势能一定增加B、把两个同种点电荷间的距离减小一些，电荷的电势能一定增加C、把两个异种点电荷间的距离增大一些，电荷的电势能一定增加D、把两个异种点电荷间的距离减小一些，电荷的电势能一定增加例2、把电量q1=5×10-5C的电荷从电场中的A点移到B点，电场力做功W1=10-3J，则电荷q1在A点的电势能EA1=_______J；（取B点为零电势能面）EA1/q1=若把q2=-1×10-4C的电荷从A点移到B点，电场力做功W2=J，则电荷q1在A点的电势能EA2=J；（取B点为零电势能面）EA2/q2=例3：如果把q=1.0×10-8C的电荷从无穷远移到电场中的A点，需要克服电场力做功W=1.2×10-4J,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的电势是多少例4：如图所示，某区域电场线左右对称分布，M、N为对称线上的两点．下列说法正确的是()A.M点电势一定高于N点电势B．M点场强一定大于N点场强C．正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能D．将电子从M点移动到N点，电场力做正功例5：如图1-4-10所示，实线是一簇未标明方向的点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，若带电粒子在运动中只受电场力的作用，据此图可作出正确判断的是()A.带电粒子所带电荷的符号B．带电粒子在a、b两点的受力方向C．带电粒子在a、6两点的速度何处较大D．带电粒子在a、6两点的电势能何处较大例6：如图1-4-11所示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点的电势大于N点的电势B．M点的电势小于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点受到的电场力小于在N点受到的电场力例7：如图1-4-12所示，虚线圆是某静电场中的等势面，其电势分别为φa、φb、φc一带正电粒子射