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《2019-2020年高中物理 第一章 静电场 1.4 电势能和电势学案新人教版选修3-1》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2019-2020年高中物理第一章静电场1.4电势能和电势学案新人教版选修3-1【学习目标】1.理解静电力做功的特点,电势能的概念,电势能与静电力做功的关系。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、静电力的功之间的关系。4.了解电势与电场线的关系,了解等势面的意义及其与电场线的关系。【知识导学】1.静电力做功的特点:静电力做的功只与电荷的①起始位置和②终点位置有关,与电荷经过的路径无关。2.电势能(1)电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这一点移到③电势能为零(电
2、势为零)处静电力所做的功。电荷q在电势为φ的位置具有的电势能为④Ep=q·φ。(2)电势能有正负,电势能是⑤标量(填“矢量”或“标量”),电势能为负表示该点电势能比零电势能点⑥低(填“高”或“低”)。电荷在A点和B点的电势能分别为EpA和EpB,将电荷从A点移动到B点静电力做功为WAB=⑦EpA-EpB。3.电势(1)定义:电荷在电场中某点的⑧电势能Ep与它的⑨电荷量q的比值,叫作这一点的电势φ,在国际单位制中,电势的单位是⑩伏特,符号为V。(2)电场中某点的电势由电场本身的性质决定,与试探电荷本身无关。(3)
3、沿着电场线方向电势逐渐降低。(4)应该先规定电场中某处的电势为零,然后才能确定电场中其他各点的电势,在物理学研究中常取离场源电荷无限远处的电势为零,在实际应用中取大地的电势为零。(5)电势只有大小,没有方向,是标量。4.等势面(1)定义:电场中电势相同的各点构成的面叫作等势面。在同一等势面上移动电荷时静电力不做功(填“做功”或“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)通常在同一幅图中,两个相邻的等势面间的电势之差是相等的。【三“点”探究】主题1:探究静电力做功的特点(
4、1)如图所示,如果正电荷q在匀强电场E中沿着路径1从位置A移动到位置B,如何计算静电力所做的功WAB1?(2)如果正电荷q在匀强电场E中沿着路径2移动,如何计算静电力所做的功WAB2?(3)如果正电荷q在匀强电场E中沿着路径3移动,如何计算静电力所做的功WAB3?(4)通过以上分析,你发现在匀强电场中静电力做功跟重力做功有什么类似的特点吗?你是否可以同样用“微分法”将这个结论推广到任意的电场呢?主题2:电势能阅读教材“电势能”部分的内容,回答下列问题:(1)重力做功与重力势能的变化量有什么关系?静电力做功与电势
5、能的变化量有什么关系?(2)重力做正功和负功意味着重力势能如何变化,静电力做正功和负功意味着电势能如何变化?(3)重力势能具有相对性,电势能是否也具有相对性?如何确定电荷在电场中某点的电势能?主题3:电势如图所示,有一个电场强度为E的匀强电场,规定在O点的电势能为零,A为电场中的任意一点。(1)一电荷量为+q的试探电荷从A移到O静电力做的功是多少?正电荷q在A点的电势能是多少?电势能与电荷量的比值为多少?如果试探电荷是负电荷,以上结果是否一样呢?这个比值有什么特点?(2)仔细阅读教材相关内容,通过研究电荷在电场
6、中的电势能与其电荷量的比值,写出电势的定义式、单位,并说出如何确定电场中某点的电势。(3)电势与电场线之间有怎样的关系?主题4:等势面(1)如图所示,在点电荷形成的电场中有A、B、C三点,若将单位正电荷由A点移动到C点做功为WAC,把单位正电荷由B点移动到C点做功为WBC,而WAC=WBC,则A、B两点有什么关系?单位正电荷从A点移动到B点时,静电力做功情况如何?(2)阅读教材相关内容,说说什么是等势面。(3)参看教材图1.4-5(几种带电体周围的等势面和电场线),从中寻找不同电场中等势面的不同点和相同点,总结
7、等势面的特点。【知识运用】1.两个带异种电荷的物体间距离增大一些()。A.静电力做正功,电势能增加B.静电力做负功,电势能增加C.静电力做正功,电势能减少D.静电力做负功,电势能减少2.下列关于电势能的说法正确的是()。A.同一个电荷在电场强度越大的地方具有的电势能越大B.同一个电荷在电势越高的地方电势能越大C.同一个电荷可能在电势越高的地方电势能越小D.不同电荷在同一位置的电势能一定相等3.在静电场中,下列说法正确的是()。A.电场强度为零的点,电势一定为零B.电场强度处处相同的区域内,电势也一定处处相同C.
8、电势降低的方向,一定是电场强度的方向D.匀强电场中的等势面是一簇彼此平行的平面4.下列说法正确的是()。A.沿电场线的方向,场强一定越来越小B.沿电场线的方向,电势一定越来越低C.沿电场线方向移动电荷,电势能逐渐减小D.在静电力作用下,正电荷一定从电势高处向电势低处移动【拓展提升】拓展一、电势高低和电势能大小的判断方法1.如图所示,某区域电场线左右对称分布,M、N为对称线上的两点。下列
