学习探究区高中物理选修3-1第一章 静电场 学案5 电势能和电势学习目标定位学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测课堂小结123知道静电力做功的特点，掌握静电力做功与电势能变 化的关系.理解电势能、电势的概念，能根据电场线判断电势 高低.知道什么是等势面，并能理解等势面的特点学案5 电势能和电势知识储备区一、静电力做功的特点一样的 起始 终止 无关 二、电势能1.静电力做的功 电势能 Ep2.减少 负功 克服 增加3.零势能三、电势 等势面1.比值 伏特 V 降低2.等势面 垂直 电势高 电势低学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测课堂小结学案5 电势能和电势学习探究区一、静电力做功的特点1如图所示，试探电荷q在电场强度为E的 匀强电场中，沿直线从A 移动到B，静电力做的功 为多少？若q沿折线AMB 从A点移动到B点，静电 力做的功为多少？静电力F=Eq为恒力AB：WF|AB|cos qE|AM|AMB：WW1W2qE|AM|+0=qE|AM|2若q沿任意曲线从A点移动到B点，静电力做的功为多少？据1、2可得出什么结论位移x不变W qE|AM|,静电力做功相同说明静电力做功与路径无关，只与初、末位置有关要点提炼 1静电力做功的特点：静电力对某电荷所做的功，与该电荷的电荷量有关，与 电荷经过的路径无关，与电场是否是匀强电场也无关 2静电力做功与重力做功相似，只要初、末位置确定了，移动电荷q做的功就 是确定值.学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测课堂小结学案5 电势能和电势学习探究区二、电势能类比重力做功与重力势能变化的关系，静电力做正功，电势能如何变化？静电力做负功，电势能如何变化？静电力做功与电势能变化有怎样的数量关系？答案 静电力做正功，电势能减少；静电力做负功，电势能增加静电力做功的值等于电势能的变化量，即：WABEpAEpB要点提炼1电场力做功是电势能变化的量度，用公式表示为WABEpAEpB，即电场力做正功，电荷的电势能减少，电场力做负功，电荷的电势能增加2电势能具有相对性电势能零点的规定：通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测课堂小结WG= Ep学案5 电势能和电势学习探究区延伸思考 当正电荷顺着电场线运动时，静电力做什么功？电势能是增加还是减少？当负电荷顺着电场线运动时，静电力做什么功？电势能是增加还是减少？EEvFW10, EpvFW20, Ep学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测课堂小结学案5 电势能和电势学习探究区三、电势 如图所示的匀强电场，场强为E，取O点为零势能点，A 点距O点为l，AO连线与电场线的夹角为.电荷量分别为 q和2q的试探电荷在A点的电势能为多少？电势能与电荷 量的比值各是多少？答案 由EpAEpOWAOEqlcos ，得：q和2q在A点的电势能分别为Eqlcos 、 2Eqlcos ；Ep/q相同，都为Elcos . 要点提炼2电势的标量性：电势是标量，只有大小，没有方向，但有正负之分，电势为 正表示比零电势高，电势为负表示比零电势低 3电势的相对性：零电势点的选取原则：一般选大地或无限远处为零电势，只 有选取了零电势点才能确定某点的电势大小 4电势是描述电场性质的物理量，决定于电场本身，与试探电荷无关5判断电势高低的方法：(1)利用电场线：沿着电场线方向电势逐渐降低(此 为主要方法)；(2)利用公式Ep/q判断，即在正电荷的电势能越大处，电势 越高，负电荷电势能越大处，电势越低相对量，要与零势能点比较学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测课堂小结学案5 电势能和电势学习探究区1类比地图上的等高线，简述什么是 等势面？高度相等的点构成的线电场中电势相等的点构成的面2为什么等势面一定跟电场线垂直？相等Ep不变W电=0vFFv要点提炼 1电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势 面指向电势低的等势面 2等势面的特点： (1)在等势面上移动电荷时，静电力不做功 (2)电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面 (3)等势面密的地方，电场强度较强；等势面疏的地方，电场强度较弱 (4)任意两个等势面不相交学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测课堂小结学案5 电势能和电势四、等势面 学习探究区延伸思考 请大致画出点电荷、等量异号点电荷、等量同号点电荷和匀强电场的等势面简述它们的特点？点电荷以点电荷为球心的一簇球面正电荷向外降低；负电荷向外升高.等量异号点电荷连线上：从正电荷到负电荷电势越来越低；中垂线是一等势线学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测课堂小结学案5 电势能和电势学习探究区等量同号正点电荷 OO点电势连线上中垂线上正电荷最小最大负电荷最大最小ABCD对称点：A、B；C、D 电势相等匀强电场 垂直于电场线的一簇平行等间距的平面说明：等势面密集处电场线也密集任意两个等势面不会相交学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测课堂小结学案5 电势能和电势典例精析一、静电力做功与电势能变化的关系例1 在电场电场 中把一个电电荷量为为6106 C的负电负电 荷从A点移到B点，克服静电电力做功3105 J，则电则电 荷从A到B的过过程中，电电势势能变变化了多少？是增加还还是减少？若规规定电电荷在B点的电势电势 能为为零，则电则电 荷在A点的电势电势 能为为多大？负功EpWABEpAEpB= 310-5J电势能增加：3105 J学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测课堂小结学案5 电势能和电势则：EpA3105 J 典例精析二、对电势的理解及电势高低的判断例2 如果把电电荷量q1.0108 C的电电荷从无限远远移到电场电场 中的A点，需要克服静电电力做功W1.2104 J，那么，(1)q在A点的电势电势 能和A点的电势电势 各是多少？(2)q未移入电场电场 前，A点的电势电势 是多少？WA=EPEPA负功解析（1）由WAEpEpA 得EpAEpWA0(1.2104 J)1.2104 J由电场自身性质 决定与q无关（2）A1.2104 V学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测课堂小结学案5 电势能和电势典例精析例3 如图所示，图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 ( )AM点的电势高于N点的电势BM点的电势低于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点的电势能大于在N点的电势能沿电场线，电势降低学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测课堂小结学案5 电势能和电势电场力与速度的夹角为锐角, 电场力做正功，电势能减小 疏密典例精析三、电势、电势能、等势面例4 关于等势面的说法，正确的是 ( )A电荷在等势面上移动时，由于不受电场力作用，所以说电场力不做功B在同一个等势面上各点的场强大小相等C两个不等电势的等势面可能相交D若相邻两等势面的电势差相等，则等势面的疏密程度能反映场强的大小电势相等，E不确定若相交，则交点存在两个 电势与电势唯一性矛盾等差等势面的疏密反映 场强的大小学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测课堂小结学案5 电势能和电势受F电， F电v，课堂要点小结电势能和电势静电力做功的特点静电力做功和电势能变化的关系电势能、电势的计算方法等势面的特点学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测课堂小结学案5 电势能和电势自我检测区1(静电电力做功与电势电势 能变变化的关系)在电场电场 中，把电电荷量为为4109 C的正点电电荷从A点移到B点,克服静电电力做功6108 J，以下说说法中正确的是 ()A电电荷在B点具有的电势电势 能是6108 JBB点电势电势 是15 VC电电荷的电势电势 能增加了6108 JD电电荷的电势电势 能减少了6108 J负功，电势能增加相对量，没有规定零势 能面，数值不确定.电势也不确定学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测课堂小结学案5 电势能和电势自我检测区2(对电势的理解)关于电势，下列说法正确的是 ( )A电场中某点的电势，其大小等于单位正电荷从该点移动到零电势点时, 电场力所做的功B电场中某点的电势与零电势点的选取有关C由于电势是相对的，所以无法比较电场中两点的电势高低D电势是描述电场能的性质的物理量ABD学案5 电势能和电势学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测课堂小结自我检测区3(电场线和等势面)如图所示，实线表示一簇关于x轴对称的等势面，在轴上有A、B两点，则 ( )AA点场强小于B点场强BA点场强方向指向x轴负方向CA点场强大于B点场强DA点电势高于B点电势B点密集AB， 沿电场线电势降低学案5 电势能和电势学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测课堂小结学习目标定位再见