2018版高中物理 第2章 电场与示波器 2.2 研究电场的能的性质（一）学案 沪科版选修3-1

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1、学案2　研究电场的能的性质(一)[目标定位]1.知道电场力做的功与移动电荷的路径无关.2.掌握电场力做的功与电势能变化的关系.3.会应用WAB＝qUAB进行有关计算．一、电场力做功的特点1．如图1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，电场力做的功为多少？若q沿折线AMB从A点移动到B点，电场力做的功为多少？图1　　　2．若q沿任意曲线从A点移动到B点，电场力做的功为多少？据1、2可得出什么结论．　[要点总结]1．电场力做功的特点：电场力对某电荷所做的功，与该电荷的电荷量________，与电荷经过的

2、路径________．(填“有关”或“无关”)2．电场力做功与重力做功相似，在任意静电场中，只要初、末位置确定了，移动某电荷q做的功就是确定值．例1　(多选)下列说法正确的是(　　)A．电荷从电场中的A点运动到了B点，路径不同，电场力做功的大小就可能不同B．电荷从电场中的某点开始出发，运动一段时间后，又回到了该点，则电场力做功为零C．正电荷沿着电场线运动，电场力对正电荷做正功，负电荷逆着电场线运动，电场力对负电荷做正功D．在匀强电场中，电场力做功与路径无关，在非匀强电场中，电场力做功与路径有关二、电势能类比重力做功与重力势能

3、变化的关系，电场力做正功，电势能如何变化？电场力做负功，电势能如何变化？电场力做功与电势能变化有怎样的数量关系？　　[要点总结]1．电势能：电荷在电场中具有的势能，叫做__________，用__________表示．2．电场力做功是______________变化的量度，关系：WAB＝__________________，即电场力做正功，电荷的电势能________，电场力做负功，电荷的电势能________．3．电荷在电场中某点的电势能，等于在电场力作用下把它从这点移动到____________位置时电场力做的功．4．电

4、势能具有相对性．电势能零点的规定：通常把电荷在离开场源电荷____________处的电势能规定为零，或把电荷在____________上的电势能规定为零．[延伸思考]　当正电荷顺着电场线运动时，电场力做什么功？电势能是增加还是减少？当负电荷顺着电场线运动时，电场力做什么功？电势能是增加还是减少？　例2　如图2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作用，则下列说法正确的是(　　)图2A．若在C点无初速度地释放正电荷，则正电荷向B运动，电势能减少B．若在C点无初速度地释放正电荷，则正电荷向A运动，

5、电势能增加C．若在C点无初速度地释放负电荷，则负电荷向A运动，电势能增加D．若在C点无初速度地释放负电荷，则负电荷向B运动，电势能减少三、电势差在图1所示的示例中，我们知道了同一电荷沿不同路径由A移到B，电场力做的功是相同的，那么移动不同电荷从A至B，电场力做的功是否相同？电场力做的功与电荷量q的比值是否相同？　[要点总结]1．电势差：将电荷从A点移到B点的过程中，电场力对电荷做的功WAB与所移动的__________的比值，公式为______________．单位：________，简称伏，符号________．如果1C的

6、正电荷在电场中由一点移动到另一点，电场力所做的功为1J，这两点间的电势差就是________，即1V＝________.2．电势差是用________法定义的物理量．UAB与WAB和q________，只跟电场中A、B两点的位置和电场强度有关．3．电势差是标量，但有正、负之分．4．用UAB＝或WAB＝qUAB计算时，各物理量符号的处理：(1)带正、负号进行运算：把电荷q的电性和两点间的电势差U的正、负号代入，算出的功为正，则说明电场力做正功，电荷的电势能减小；算出的功为负，则说明电场力做负功，电荷的电势能增大．(2)只将绝对

7、值代入公式运算：即在计算时，q、U都取绝对值，算出的功也是绝对值，至于电场力做的是正功还是负功，可以根据电荷的正、负及电荷移动的方向与电场线方向的关系判断．例3　对于电场中的A、B两点，下列说法正确的是(　　)A．电势差的定义式UAB＝，说明两点间的电势差UAB与电场力做功WAB成正比，与移动电荷的电荷量q成反比B．A、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．若将1C正电荷从A点移到B点，电场力做1J的功，则两点间的电势差为1VD．若电荷由A点移到B点的过程中，除受电场力外，还受其他力的作用，则电荷电势能

8、的变化就不再等于电场力所做的功例4　在电场中把一个电荷量为6×10－6C的负电荷从A点移到B点，克服电场力做功3×10－5J，再将电荷从B点移到C点，电场力做功1.2×10－5J，求A点与B点，B点与C点间的电势差．　　　针对训练　若将一个电量为2.0×10－10C的正电荷，从零电势点移到