江蘇省東臺市高中物理 第一章 靜電場 1.4 電勢能、電勢導(dǎo)學案新人教版選修3-1.doc

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1.4 電勢能和電勢 班級 姓名 ， 1課時 使用時間 一.學習目標 1、通過類比理解靜電力做功的特點、電勢能的概念、電勢能與電場力做功的關(guān)系。 2、通過類比和討論理解電勢的概念，知道電勢是描述電場的能的性質(zhì)的物理量。明確電勢能、電勢、靜電力的功、電勢能的關(guān)系。了解電勢與電場線的關(guān)系，了解等勢面的意義及與電場線的關(guān)系。 重點：理解掌握電勢能、電勢、等勢面的概念及意義。 難點：掌握電勢能與做功的關(guān)系，并能用此解決相關(guān)問題。 二、自學檢測 一、電場力做功的特點 在勻強電場中移動電荷時，靜電力做的功與電荷的______位置和______位置有關(guān)，但與電荷經(jīng)過的______無關(guān)．這個結(jié)論對非勻強電場______(填“同樣成立”或“不成立”)． 二、電勢能 1．電勢能：電荷在______中具有的勢能叫做電勢能． 2．靜電力做功與電勢能變化的關(guān)系：靜電力做的功等于電勢能的______，用公式表示W(wǎng)AB＝________.電場力做正功，電勢能________，電場力做負功，電勢能______． 3．電荷在某點的電勢能，等于靜電力把它從該點移動到______位置時所做的功． 三、電勢 1．概念：電荷在電場中某點的電勢能與它的電荷量的__________． 2．公式和單位：電勢的定義公式為__________，單位是__________，符號是V. 3．相對性：電勢也是相對的，在應(yīng)用中常取離場源電荷無限遠處電勢為零，或大地的電勢為零．電勢可以是正值，也可以是負值，沒有方向，因此是__________． 4．與電場線關(guān)系：沿電場線的方向電勢__________． 四、等勢面 1．等勢面：電場中______________相同的各點構(gòu)成的面叫做等勢面．在同一個等勢面上移動電荷時靜電力__________． 2．等勢面的特點：電場線跟__________垂直，并且由電勢高的等勢面__________電勢低的等勢面．__________電勢低的等勢面． 3．等勢面實例：孤立的點電荷電場的等勢面是一簇以點電荷位置______________，勻強電場的等勢面是一族__________． 三、合作探究 任務(wù)一、電場力做功【[問題情境] 1．如圖1試探電荷q在電場強度為E的勻強電場中，沿直線從A移動到B，靜電力做的功為多少？ 2．q沿折線AMB從A點移動到B點，靜電力做的功為多少？ 3．根據(jù)問題1和問題2可以得到什么結(jié)論？ [歸納小結(jié)] 1、電場力做功的特點：電場力對電荷所做的功，與電荷的________有關(guān)，與電荷經(jīng)過的________無關(guān)． 任務(wù)二、電勢能 對比“重力勢能的定義”；“重力做功與重力勢能的變化關(guān)系”回答下列問題． 1． 什么是電勢能？．電場力做功與電勢能變化的關(guān)系是怎樣的？ 2． ．電勢能的零點在什么地方？ [歸納小結(jié)] 1．電場力做正功，電勢能一定減?。浑妶隽ψ鲐摴?，電勢能一定增大．電場力做功的值等于電勢能的變化量，即：WAB＝__________. 2．電荷在某點的電勢能，等于靜電力把它從該點移到__________位置時所做的功． 任務(wù)三、電勢 如圖2所示的勻強電場，場強為E，取O點為零勢能點，A點距O點為l，AO連線與電場強度反方向的夾角為θ.電荷量分別為q和2q的電荷在A點的電勢能為多少．電勢能是否相同，電勢能與電荷量的比值是否相同． [歸納小結(jié)] 1．電場中某點的電勢φ＝________，單位為______，符號為______． 2．電場線指向電勢______的方向． 3．電勢的相對性：電勢的大小是相對于零電勢點而言的，零電勢點選擇的位置不同，則該點的電勢就不同．零電勢點的選擇是任意的。 4．電勢是標量：規(guī)定了零電勢點后，電場中各點的電勢可以是正值，也可以是負值．正值表示該點的電勢高于零電勢，負值表示該點的電勢低于零電勢．在同一電場中，正電勢一定______負電勢． 任務(wù)四、等勢面 1．類比于地圖上的等高線，回答什么是等勢面？ 2．為什么等勢面一定跟電場線垂直？ [歸納小結(jié)] 1.電場線跟等勢面垂直，并且由電勢______的等勢面指向電勢______的等勢面． 2．等勢面密集處電場線也________．任意兩個等勢面不會________． 例1在靜電場中，下列說法中錯誤的是：（ ） A、 電場強度為零的點，電勢也一定為零 B、 電場強度處處相等的區(qū)域內(nèi)，電勢也一定處處相等 C、 D.只在電場力作用下，正電荷一定從電勢高的地方向電勢低的地方移動 D、 沿著電場線方向電勢一定越來越低 例2、有一個電量q=-310-6C的點電荷，從某電場中的A點移動到B點，電荷克服電場力何做了610-4J的功，從B點移至C點，電場力對電荷做了910-4J的功，設(shè)B點為零電勢，求：A、C兩點的電勢和各為多少？ 例3、將帶電量為110-8C的正電荷，從無限遠處移到電場中的A點，要克服電場力做功110-6J，問： ⑴電荷的電勢能是增加還是減少？電荷在A點具有多少電勢能？ ⑵A點的電勢是多少？ ⑶若電場力可以把帶電量為210-8C的電荷從無限遠處移到電場中的A點，說明電荷帶正電還是帶負電？電場力做了多少功？（取無限遠處為電勢零點） 【當堂檢測】 1．下列說法正確的是( ) A．電荷從電場中的A點運動到了B點，路徑不同，電場力做功的大小就可能不同 B．電荷從電場中的某點開始出發(fā)，運動一段時間后，又回到了該點，則說明電場力做功為零 C．正電荷沿著電場線運動，電場力對正電荷做正功，負電荷逆著電場線運動，電場力對負電荷做正功 D．電荷在電場中運動，因為電場力可能對電荷做功，所以能量守恒定律在電場中并不成立 2．關(guān)于電勢與電勢能的說法，正確的是( ) A．電荷在電勢越高的地方，電勢能也越大 B．電荷在電勢越高的地方，它的電荷量越大，所具有的電勢能也越大 C．在正點電荷電場中的任一處，正電荷所具有的電勢能一定大于負電荷所具有的電勢能 D．在負點電荷電場中的任一點，正電荷所具有的電勢能一定小于負電荷所具有的電勢能 3．將一正電荷從無窮遠處移至電場中M點，電場力做功為6.010－9 J，若將一個等量的負電荷從電場中N點移向無窮遠處，電場力做功為7.010－9 J，則M、N兩點的電勢φM、φN有如下關(guān)系( ) A．φM＜φN＜0 B．φN＞φM＞0 C．φN＜φM＜0 D．φM＞φN＞0 4. 圖8中的實線表示電場線，虛線表示只受電場力作用的帶正電粒子的運動軌跡，粒子先經(jīng)過M點，再經(jīng)過N點，可以判定( ) A．M點的電勢大于N點的電勢 B．M點的電勢小于N點的電勢 C．粒子在M點受到的電場力大于在N點受到的電場力 D．粒子在M點受到的電場力小于在N點受到的電場力 四．檢測清盤 1、下列說法中正確的是：（ ） A、電場強度和電勢都是矢量 B、電勢為零的地方，電場強度也一定為零 C、把電荷從電場中一點移至另一點電場力一定做功 D、把電荷從電場中一點移至另一點電場力有可能不做功 2、關(guān)于公式=可知：（ ） A、電場中某點的電勢，與放在該點電荷具有的電勢能成正比 B、電場中某點的電勢，與放在該點電荷的電荷量成反比 C、電場中某點的電勢，與該點是否有電荷，電荷的正負及電荷量的大小無關(guān) D、放入電場中某點的點電荷不同，電勢能也不同，但電勢能與電荷量的比值保持不變 3、下列說法中正確的是：（ ） A、沿著電場線的方向場強一定越來越弱 B、沿著電場線的方向電勢一定越來越低 C、勻強電場中，各點的場強一定大小相等，方向相同 D、勻強電場中，各點的電勢一定相等 4、把電荷量q=1.010-5C的電荷從A點移到B點，電場力做功W=2.010-2J，則電荷的電勢能 ，若規(guī)定B點為零電勢，則電荷在A點的電勢能EPA為 ；A點的電勢= 。 五、 學有所得