电场力做功与电势能(导学案)优选版.doc

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1、 班级： 姓名： 电场力做功与电势能预习案 【预习目标】1、通过与重力的情形类比，认识电场力移动电荷所做的功与路径无关，这是静电场的一个基本性质。2、理解电势能的概念，知道它们是从能量角度来描述电场的物理量，单位。3、理解电场力做功和电势能之间的关系，能够利用此关系式计算电场力移动电荷所做的功和电势能的变化。4、渗透物理学方法的教育，运用类比的思想和用比值定义物理量的方法描述电场的特性。【预习自测】1电场力做功的特点：不论q在电场中由什么路径从A点移动到B点，电场力做的功都是 的电场力做的功与电荷的 位置和 位置有关，与电荷经过的路径 2电势能：电荷在 中具有的势能叫做电势能，用字母 表示，单

2、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3电场力做功与电势能的关系 (1) 电场力做的功 电势能改变量的多少，公式W (2) 电荷在某点的电势能，等于电场力把它从该点移动到 时所做的功4.类比于重力做功与路径无关，所以：（1）重力做多少功重力势能就改变多少，静电力做多少功 也改变多少。（2）在选择了零势能点的位置后重力势能才有确定的值，同样在选择了 之后电势能才有确定的值；（3）重力势能是地球与物体共有的，同样 能是电荷和 共有的。【我思我疑】_【课堂参考例题】【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

3、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】4.如图所示，带电粒子在电场中由A点运动到B点，图中实线为电场线，虚线为粒子运动轨迹，则可判定()A.粒子带负电B.粒子的电势能不断减少C.粒子的动能不断减少D.粒子在A点的加速度小于在B点的加速度【例3】如图所示，a、b是匀强电场中的两点已知两点间的距离为0.5m，两点间的电势差Uab=2.4103V，则匀强电场的场强大小为E=103V/m，把电子从a点移到b点电场力做功W=_ _J，电子的电势能将_(填“增大”、“减少”或“不变”)【例

4、4】（14分）一个带正电的微粒，从A点射入水平方向的匀强电场中，微粒沿直线AB运动，如图，AB与电场线夹角=30，已知带电微粒的质量m107kg，电量q1010C，A、B相距L=20cm。（取g = 10m/s2，结果保留二位有效数字）求：（1）说明微粒在电场中运动的性质，要求说明理由。（2）电场强度的大小和方向？（3）要使微粒从A点运动到B点，微粒射入电场时的最小速度是多少？总结：1、电场力做功与路径无关。电场力做功与电势能变化的关系。2、能量的变化关系中，可以结合动能定理、机械能守恒、能量守恒等规律进行求解。班级： 姓名： 1.4电势能 电势与电势差预习案【当堂训练】1、一个带电小球在空中

5、从点a运动到点b，这一过程重力做功5 J，电场力做功2 J，克服空气阻力做功l J，由此可以判断小球从点a运动到点b的过程中，有关能量的变化是A重力势能减小5 J B电势能增大2 J C动能增大6 J D机械能减小3 J2、关于公式=可知：（ ）A、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、将电荷量为6106C的负电荷从电场中A点移到B点，克服电场力做了3105105J的功.则A、C间的电势

6、差为V，电荷从A点移到B点再从B点移到C点的过程中，电势能变化了J.4、在如图所示的电场中，把点电荷q=+21011C，由A点移到B点，电场力做功WAB=41011J.A、B两点间的电势差UAB等于多少？B、A两点间的电势差UBA等于多少？1.4电势能 电势与电势差预习案【巩固练习】1下列说法中哪些是正确的（ ）A沿电场线的指向，场强一定越来越小B沿电场线的指向，电势一定越来越低C沿电场线方向移动电荷，电势能逐渐减小D在电场力作用下，正电荷一定从电势高处向电势低处移动2对于电场中A、B两点，下列说法正确的是（ ）A电势差的定义式UAB=WAB/q说明两点间的电势差UAB与电场力做功WAB成正比

7、，与移动电荷的电荷量q成反比BA、B两点间的电势差等于将正电荷从A点移到B点电场力所做的功C将1C电荷从A点移到B点，电场力做1J的功，这两点间的电势差为1VD若电荷由A点移到B点的过程，除受电场力外，还受其他力的作用，电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功3a、b为电场中的两点，且a点电势高于b点，则可知（ ）A把负电荷从a点移到b点电场力做负功，电势能增加B把正电荷从a点移到b点电场力做正功，电势能减少C无论移动的是正电荷还是负电荷，电荷的电势能都要减少D无论是否有电荷移动，a点电势能总是大于b点的电势能109C105J，则a、b两点间的电势差为（ ）A3104VB1104VC4104V

8、 D7104V108104J.那么：q在A点的电势能和A点的电势各是多少？6.一带负电的粒子，q2.0109C，在静电场中由a点运动到b点，除电场力外，其它力作的功为6.0105J，粒子动能增加了8.0105J，求a、b两点间的电势差Uab等于多少？7（选做）A、B两带电小球，A固定不动，B的质量为m，电荷量为q，在库仑力作用下，B由静止开始在水平面上运动.已知开始时，A、B间的距离为L，B的加速度为a，经过一段时间后，B的加速度为a/4.此时A、B间距离为多少？已知此时B的速度为v，则在此过程中电荷电势能的减少量为多少？如果A不固定，且质量为2m，电荷量为2q，则同样当B的速度为v时，A、B

9、两个电荷的电势能减少量又为多少？电势能 电势与电势差预习案参考答案【课堂参考例题】【例1】在静电场中，下列说法中错误的是：（ ）A、电场强度为零的点，电势也一定为零B、电场强度处处相等的区域内，电势也一定处处相等C、只在电场力作用下，正电荷一定从电势高的地方向电势低的地方移动D、沿着电场线方向电势一定越来越低【解析】电场强度和电势是从不同的角度描述电场性质的两个物理量，前者从力的角度，后者从能量的角度，两者之间没有直接的对于关系。在等量同种电荷形成的电场中，它们连线的中点电场强度为零，但电势却不为零；匀强电场的场强处处相等，而沿着电场线方向电势却在不断降低；正电荷在电场中的移动方向还和它的初速

10、度方向有关，如果初速度是逆着电场线方向的，那么它移动的开始阶段从低电势向高电势。电场线的方向是电势的降落的方向。综上所述：A、B、C中的表述都是错误的。答案为A、B、C。【例2】如图所示，将一个电荷量为q = +310-10C的点电荷从电场中的A点移到B点的过程中，克服电场力做功610-9J。该点电荷的电势能如何变化，变化了多少？已知A点的电势为A= - 4V，求B点的电势。解析：先由W=qU，得AB间的电压为20V，再由已知分析：向右移动正电荷做负功，说明电场力向左，因此电场线方向向左，得出B点电势高。因此B=16V。【例3】如图所示，a、b为竖直方向上的电场线上的两点，一带电质点在a由静止

11、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：（ ）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点的电势能小于a点电势能

12、，选项C错误。【例4】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：KQq/r2cos-mg=0 在B处，小球受力如图所示，由题意可知：KQq/r2cos+mg=ma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。解得vB=5m/s 【当堂训练】1.AC 2、CD 3、 -3 1.8*10-5 4、 2伏 -2伏【巩固练习】1.B 2.C 3.AB 4.B *10-4焦耳 1.2*104伏6. 1*104伏 7.（1）2L （2）mv2/2 （3）超出范围要用动量守恒，不好意思