浙江专用高中物理第一章静电场1_4电势能和电势学案新人教版

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1、第4节　电势能和电势[研究学考·明确要求]知识内容电势能和电势考试要求学考b选考c基本要求1.了解静电力做功的特点。2．知道电势能的概念。3．了解静电力做功与电势能变化的关系。4．了解电场线的方向与电势高、低之间的关系。发展要求1.了解等势面的概念，理解电场线方向与等势面的关系。2．经历电势能概念引入的过程，体会类比方法的应用。3．知道电势是描述电场性质的物理量，了解电势概念及单位，知道电势的定义式，理解φ与Ep、q无关。4．知道电势(电势能)的相对性，并会选择合适的零电势(电势能)点。知道电势是标量，知道正、负电势的意义。5．了解单个点电荷电场与

2、匀强电场等势面的形状。说明不要求用等势面去推断电场的强弱和方向。[基础梳理]1．静电力对电荷所做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，而与电荷经过的路径无关。与电场是否是匀强电场无关。2．只要初、末位置确定了，移动电荷做的功就确定了，这一点和重力做功很相似。[即学即练]1．下列说法正确的是(　　)A．电荷从电场中的A点运动到B点，每次经过的路径不同，电场力做的功可能不同B．电荷从电场中的某点开始出发，运动一段路径后，又回到了该点，则电场力做功不为零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．电荷在电场

3、中运动，因为有电场力对电荷做功，所以能量守恒定律在电场中不成立解析　12电场力做的功和电荷的运动路径无关，所以选项A错误；电场力做功只和电荷的初末位置有关，所以电荷从某点出发又回到了该点，电场力做功为零，选项B错误；正电荷沿电场线的方向运动，则正电荷受到的电场力和电荷的位移方向相同，故电场力对正电荷做正功，同理，负电荷逆着电场线的方向运动，电场力对负电荷做正功，选项C正确；电荷在电场中运动，虽然有电场力做功，但是电荷的电势能和其他形式的能间的转化满足能量守恒定律，选项D错误。答案　C[基础梳理]1．电势能由于移动电荷时静电力做的功与移动路径无关，所

4、以电荷在电场中也具有势能，这种势能叫电势能。2．电场力做功与电势能变化的关系(1)电场力对电荷做正功，电荷的电势能就减少；(2)克服电场力做功，电荷的电势能就增加；(3)电场力做功与电势能变化的关系：WAB＝EpA－EpB＝－ΔEp。[典例精析]【例1】将带电荷量为6×10－6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服静电力做了3×10－5J的功，再从B点移到C点，静电力做了1.2×10－5J的功。则：(1)电荷从A移到B，再从B移到C的过程中，电势能共改变了多少？(2)如果规定A点的电势能为零，则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少？解析　(1)因为

5、WAC＝WAB＋WBC＝－3×10－5J＋1.2×10－5J＝－1.8×10－5J，故电势能增加了1.8×10－5J。(2)如果规定A点的电势能为零，由公式WAB＝EpA－EpB得，该电荷在B点的电势能为EpB＝EpA－WAB＝0－WAB＝3×10－5J。同理，该电荷在C点的电势能为EpC＝EpA－WAC＝0－WAC＝1.8×10－5J。答案　(1)增加了1.8×10－5J　(2)3×10－5J　1.8×10－5J[即学即练]2．把电荷量q＝1.0×10－5C的电荷从A点移到B点，电场力做的功W＝2.0×10－2J，则电荷的电势能________(

6、填“增加”、“不变”或“减少”)；若规定B点为零电势能点，则电荷在A点的电势能为________J。解析　电场力做正功，电荷的电势能减少；电场力做的功为2.0×10－2J，则电荷的电势能减少2.0×10－2J，规定B点为零电势能点，则电荷在B点的电势能为零，故电荷在A点的电势能为2.0×10－2J。答案　减少　2.0×10－2121．定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫这一点的电势。用符号φ表示。2．公式：3．单位：国际单位制中，电势的单位是伏特，符号是V，且有1V＝1J/C。4．物理意义：电势是描述电场的能的性质的物理量。电场中

7、某点的电势由电场本身及电势零点决定，与放入电场中的试探电荷无关。5．电势的高低：沿着电场线方向，电势逐渐降低。还可根据电势能判断电势高低：正电荷在电势高处电势能较大，负电荷在电势低处电势能较大。6．标矢性：电势是标量，但可以为负值。当电场中某点的电势为负值时，表示这点的电势比零电势还低。7．零电势面(点)的选取：一般点电荷形成的电场中取无限远处的电势为零；在实际应用中常取大地的电势为零。[典例精析]【例2】(2018·4月浙江选考，11)一带电粒子仅在电场力作用下从A点开始以－v0做直线运动。其v－t图象如图1所示。粒子在t0时刻运动到B点，3t0

8、时刻运动到C点，下列判断正确的是(　　)图1A．A、B、C三点的电势关系为φB＞φA＞φCB．A、B、C三点的场强大小关系