电势能和电势教案.doc

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1、1.4电势能电势（一）引入新课一种方法：复习静电力、电场强度概念，指出前面我们从力的性质研究电场，从本节起将从能量的角度研究电场。另一种方法：复习功和能量的关系。从静电力做功使试探电荷获得动能入手，提出问题：是什么能转化为试探电荷的动能？引入新课。（二）进行新课1．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的均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（2）q沿折线从A到M、再从M到B（3）q沿任意曲线线A到B结果都一样即：W=qELAM=qELABcos结论：在任何电场中，静电力移动电荷所做的功，只与始末两

2、点的位置有关，而与电荷的运动路径无关。引入：与重力做功类似，重力做功也与路径无关，只与始末位置有关。同时重力做正功重力势能减小，做负功重力势能增加。那么电场力做功与电势能又有怎样的关系。2．电势能（1）电势能：由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关，电荷在电场中也具有势能，这种势能叫做电势能。（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变化量（类比重力做的功等于重力势能的变化量）。写成式子为：（3）注意：①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②电场力力做多少功，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

3、，而它们的总量保持不变。（4）求电荷在电场中A、B两点具有的电势能高低将电荷由A点移到B点根据电场力做功情况判断，电场力做正功，电势能减小，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B点的电势能小于在B点的电势能。引入：根据电场力做功只能判断两点电势能的高低，而不能确定某点的电势能，如何求电荷在电场中某点具有的电势能？若要确定电荷在电场中某位置的电势能，应先规定电场中电势能的零位置（5）电势能零点的规定电势能零点的规定：通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为0，或把电荷在大地表面的电势能规定为0（大地或无穷远默认为零）（6）求

4、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场力所做的功W的。即EP=W例：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。（7）重力做功与电场力做功的区别与联系相同点：力所做的功等于能的变化量不同点：由于正负电荷的存在，在同一电场中移动正电荷与移动负电荷，电荷的电势能的变化是相反的引入：电场强度及电场线都是表示电场性质的物理量，电势也是表示电场性质的物理量3．电势引入：电场

5、强度是由比值定义的：E=F/q；电势也是用比值定义的物理量。（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。用表示。（2）公式：（与试探电荷无关）（3）标量，只有大小，没有方向，但有正负（4）单位：伏特（V）1V=1J/C（5）说明：对于电场，某一点的电场强度是一定的，E=F/q虽然可以用试探电荷求出但与试探电荷无关，只与电场中这点的性质决定。对于电场中某点的电势也只与电场中这点的性质决定，与试探电荷无关。（6）为什么沿着电场线方向电势逐渐降低？在图中，正的试探电荷从左向右移的过程中电场力做正功，电势能不断减小，根据可知电势也在逐渐降

6、低，所以沿电场线方向电势逐渐降低引入:如何确定电场中某点的电势与求电场中某点的电势能类似，也需要先确定0电势点，才能确定其他点的电势。（7）零电势位置的规定a零电势位置的规定：物理学中常取离场源电荷的无限远处电势为0，实际应用中常取大地的电势为0（大地或无穷远默认为零）b规律:电势能为0的点，其电势也为04．等势面（1）定义：电场中电势相等的点构成的面（2)物理意义：与电场线一样，等势面都是用来形象描绘电场性质的（3）等势面的性质：①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②等势面不相交，不相切（因为电场线也如此）③两个相邻的等势面间

7、的电势之差是相等的（画图时就确定的）（4）等势面与电场线的关系①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（为什么?其一同一等势面上移动电荷，电场力不做功；其二沿电场线方向电势越来越低）②等势面越密程度与电场线的疏密成正比，都与电场强度成正比（为什么？等势面，电场线，电场强度都是描述电场性质的物理量。注意：等势面的疏密与电势的高低没有必然联系）（5）几种常见电场的电场线及等势面①等量同种电荷连线上：中点电势最小为0中线上：由中点到无穷远电势逐渐减小，无穷远电势为零。②等量异种电荷连线上：由正电荷到负电荷电势逐渐减小，中点电势为0中线上：各点电

8、势相等且都等于零。