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时间:2018-10-10
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1、电势能和电势 学习内容1.4电势能和电势 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。 3、明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。 4、了解电势与电场线的关系,等势面的意义及与电场线的关系。 学习重、难点重点:理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。 难点:掌握电势能与做功的关系,并能用此解决相关问题 学法指导自主、合作、探究 知识链接1.回顾:静电力、电场强度、重力势能的概念。 2.一
2、个静止的试探电荷放入电场中,它在静电力的作用下将做加速运动而获得动能,请同学们思考:是什么能转化为试探电荷的动能? 学习过程用案人自我创新 [自主学习] 一.静电力做功的特点 结合课本图1.4-1(右图)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,W1= 。 (2)q沿折线从A到M、再从M到B,W2= 。 (3)q沿任意曲线线A到B,W3= 。 结果: 结论: 。 静电力做功特
3、点与重力做功一样吗? 二.电势能(与重力势能相类比) (1)电势能:由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关,所以电荷在电场中也具有势能,这种势能叫做 。 (2)静电力做功等于电势能的变化量(静电力做功改变电势能)电场力做正功,电荷的电势能减小;电场力做负功,电荷的电势能增加。电场力做多少功,电势能就变化多少,在只受电场力作用下,电势能与动能相互转化,而它们的总量保持不变。(与重力做功相类比) 分析: 正电荷顺着电场线移动,电场力做 ,电势能 正电荷逆着电场线移动,电场力做
4、 ,电势能 负电荷顺着电场线移动,电场力做 ,电势能 负电荷逆着电场线移动,电场力做 ,电势能 (3)注意: ①.电势能零点的规定:大地或无穷远默认为零 ②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,负电荷在任意一点具有的电势能都为正。 [思考、讨论] 1.如何计算电荷在电场中某一点A具有的电势能EP? 。 2.将电荷由A点移到B点如何判
5、断电荷A、B两点电势能的大小? 。 三.电势(相当于高度) (1)定义: 。用表示。电势是标量,只有大小,没有方向,但有正负。[高考资源网KS5U.COM] (2)公式:(与试探电荷无关) 单位:伏特(V) (3)零电势位置的规定:大地或无穷远默认为零,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. 讨论(合作学习): 1、电势的高低与电场线的关系: 。 2、正电荷的电场中电势为正,负电荷的电场中
6、电势为负 四.等势面 ⑴.定义:电场中电势相等的点构成的面 ⑵.几种电场的电场线及等势面(虚线) (3)等势面的特点 1、在等势面上移动电荷,电场力不做功 2、电场线(或E)⊥等势面 3、电场线由高的等势面指向低的等势面 4、等势面不相交,可以闭合 5、静电平衡的导体是等势体,表面是等势面(了解) 7、沿电场方向电势降低最快(场强方向是电势降落最快的地方) 特别说明:(结合上面图理解) ①等量同种电荷(正)连线和中线上 连线上:中点电势最小 中线上:由中点到无穷远电势逐
7、渐减小,无穷远电势为零。 ②等量异种电荷连线上和中线上 连线上:由正电荷到负电荷电势逐渐减小。 中线上:各点电势相等且都等于零。 达标检测1、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.在电场中逆着电场线移动负电荷,电场力做负功,电荷电势能增加 2、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
8、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
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