一 寸 光 阴 不 可 轻 班级 姓名 1 霍山上土市中学有效课堂导学案霍山上土市中学有效课堂导学案（五）（五） 高二物理 课题： 静电场 4电势能 电势 2 课时 主备教师： 苏晟 参与人： 唐其林 金贤国 2011.09 【学习目标】【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。明确电势能、电势、静电力的功、电势 能的关系。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。 【学【学法指导法指导】 通过与前面知识的结合，理解电势能与静电力做功的关系，从而更好地了解电势能和电势的概念。 【学习重【学习重点】点】理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。 【学习难点【学习难点】掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相关问题。 【知识链接知识链接】 1、电场强度定义式： ，由此变形可得电场力计算公式 。 2、匀强电场中的电场线是 直线。 匀强电场中各点电场强度大小处处相等、方向处处相同，电荷在匀强电场中所受的电场力是恒力。 3、功能关系功是能量 的量度，做功过程伴随着不同形式能量间的转化。 4、重力做功与重力势能变化的关系：重力做正功，重力势能 ， 重力做负功，重力势能 。重力做功与路径无关，只与初末位置有关。 【学习【学习过程过程】 第第 一一 课课 时时 一、静电力做功的特点一、静电力做功的特点 如图示，分析试探电荷 q 在场强为 E 的匀强电场中沿不同路径从 A 运动 到 B 电场力做功的情况。 （1）q 沿直线从 A 到 B，电场力做功多少？ （2）q 沿折线从 A 道 M，再从 M 到 B，电场力做功多少？ （3）q 沿任意曲线从 A 到 B，电场力做功多少？ 【结论】在任何电场中，静电力移动电荷所做的功， 与重力做功类比，引出电势能。 二、电势能二、电势能（电势能是标量，符号（电势能是标量，符号 EpEp） （1）电势能： 叫做电势能。 （2）静电力做功与电势能变化的关系：静电力做的功等于电势能的减少量。写成式子为： 注意： 电场力做正功，电荷的电势能 ；电场力做负功，电荷的电势能 电场力做了多少功，电势能就变化多少，在只有电场力作用下， 与 相互转化， 一 寸 光 阴 不 可 轻 班级 姓名 2 而它们的总量 。 在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为正，负电荷在任一点具有的电势能都为负。在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为正，负电荷在任一点具有的电势能都为负。 在负电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为负，负电荷在任在负电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为负，负电荷在任意意一点具有的电势能都为正。一点具有的电势能都为正。 求电荷在电场中某点具有的电势能 电荷在电场中某一点A具有的电势能Ep等于将该点电荷由A点移到电势能零点电势能零点电场力所做的功W。 即Ep=W. 判断电荷在电场中 A、B 两点具有的电势能高低 将电荷由 A A 点移到点移到 B B 点点根据电场力做功情况判断，电场力做正功，电势能减少，电荷在 A 点电势能大于在 B 点的电势能，反之，电场力做负功，电势能增加，电荷在 A 点的电势能小于在 B 点的电势能。 电势能零点的规定 若要确定电荷在电场中的电势能，应先规定电场中电势能的零位置。 关于电势能零点的规定： 。 【课堂训练课堂训练】 1(1(基础题基础题) )、下列说法正确的是（ ） A、重力做功与路径无关 B、摩擦力、空气阻力做功与路径无关 C、静电力做功与路径无关，只与初末位置和电荷量有关 D、电场力做正功，电荷电势能减少；电场力做负功，电荷电势能增加 2 2（中档题）（中档题） 、如图示，在匀强电场 E=2.010 3N/C 中，某正电荷 q=1.010 -8C 自图中 A 点沿某路径运动到 B 点，已知 AB=20cm 且 AB 连线与电场强度方向的夹角为q=60 0，求（1）此过程中静电力 做的功。 （2）若取 B 点电势能为零，该电荷在 A 点的电势能。 3(3(提高题提高题) ) 、如图所示，用细线悬挂的带正电的小球质量为 m，处在水平向右的匀强电场中，在电场力作 用下，小球由最低点从静止开始运动，经过 b 点后还可以向右摆动，则在小球由 a 摆到 b 这一过程中，下 列说法正确的是： （ ） A、电势能减少 B、重力势能减少 C、动能减少 D、合外力做功为负值 第第 二二 学学 时时 三、电势三、电势表征电场性质的重要物理量表征电场性质的重要物理量 一 寸 光 阴 不 可 轻 班级 姓名 3 通过研究电荷在电场中电势能与它的电荷量的比值得出。 【阅读课本解决问题】 （1）定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势。电势用j表示，它 是标量，只有 ，没有 ，但有正负。 （2）公式： （与试探电荷无关） （3）单位：伏特（V） （4）电势与电场线的关系： 。 （电场线指向电势降低的方向） （5）零电势位置的规定：电场中某一点的电势的数值与零电势的选择有关，即电势的数值决定于零电势 的选择。 （一般取大地或无穷远处电势为零） 【合作学习】分析与交流教材 P20 问题与练习 3、4 题 四、等势面四、等势面 （1）定义： （2）等势面的性质： 在同一等势面上各点电势相等，所以在同一等势面上移动电荷，电场力不做功。 电场线跟等势面一定垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。 等势面越密，电场强度越大。 等势面不相交，不相切。 （3）等势面的用途：由等势面描绘电场线。 （4）画出几种电场的电场线及等势面 点电荷电场点电荷电场： 等量异号点电荷电场：等量异号点电荷电场： 匀强电场：匀强电场： 注意：注意：等量同种电荷连线及其中垂线上 连线上：中点电势最小 中垂线上：由中点到无穷远电势逐渐减小，无穷远电势为零。 等量异种电荷连线上和中垂线上 连线上：由正电荷到负电荷电势逐渐减小 中垂线上：各点电势相等且都等于零。 【合作学习】【合作学习】分析问题与练习 7 题。 【课堂训练】【课堂训练】 1 1（基础题） 、（基础题） 、在正点电荷 Q 形成的电场中，有 M、N 两点，如图所示，以下说法不正确的是： A、M 点的场强大于 N 点的场强 B、M 点的电势大于 N 点的电势 一 寸 光 阴 不 可 轻 班级 姓名 4 C、将一正点电荷分别放在 M 点和 N 点，则该电荷在 M 点电势能大 D、将一负点电荷分别放在 M 点和 N 点，则该电荷在 M 点电势能大 2 2（中档题） 、（中档题） 、把 q1=1.010 -8C 的正电荷放在电场中 A 点，具有 2.010-6J 的电势能，求 A 点的电势。 3 3（提高题） 、（提高题） 、在电场中的 M 点，电量为 1C 的正电荷具有的电势能为 10J，则 M 点的电势为多少伏？ 若在 M 点放 2C 的负电荷，则 M 点的电势为多少伏？该电荷的电势能是多少？ 【课堂小结课堂小结】本节学习的主要内容有： 霍山上土市中学有效课堂导学案霍山上土市中学有效课堂导学案 高二物理 课题： 静电场 3电场 电场强度 2课时 主备教师： 苏晟 参与人： 唐其林 金贤国 2011.09 【课堂训练课堂训练】课本 P15 问题与练习：第 4、5、6 【课堂小结课堂小结】 【我的困惑我的困惑】 【我的收获】【我的收获】 【补充练习】【补充练习】 【我的小结】【我的小结】