高二物理选修3第一章：.4电势能和电势.pdf

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1、1/3 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

2、，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？（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 AB 2、沿折线 AMB 3、沿曲线 AB 结论：（二）电势能 Ep 1、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，WAB0,EPAEPB,电势能；静电力做负功，WAB0,EPAEPB,电势能。思考：怎样确定电荷在电场中某点的电势

3、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 610-6C 的负电荷从电场中的 A 点移到 B 点克服电场力做了 310-5J 的功，再从 B点移到 C 点，电场力做了 1.210-5J 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

4、，则该电荷在 A 点和 C 点的电势能分别为多少？（三）电势 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=qElcos 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/C 3、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、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 A B E M 2/3 场源电荷 P 点电势P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

6、当 P 点移至离场源电荷较近的位置时 P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

7、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（）Aa、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 Da、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

8、场线移动负电荷，电场力做负功，电荷电势能增加 5、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、

9、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 EAEBEC B放上+q 时，它们的电势能 EAEBEC C放上q 时，它们的电势能 EAEBEC D放上q 时，它们的电势能 EAEBEC 2、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

10、 处场强大于 B 处场强；A B C 3/3 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

11、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 AEAEBUAUBBEAEB UAUB CEAEBUAUBDEAEB UAUB 有一电荷量为 q=-310-6C 的点电荷，从电场中的 A 点移到 B 点时，克服静电力做功 610-4J，从 B 点移到 C 点时静电力做功 910-4J，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？