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1.4电势能和电势学案(人教版选修3-1)讲义
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澄海中学高二物理选修3-1学案
1.4 电势能和电势
班级:高二( )班 姓名: 座号:
一、电场力做功的特点
在匀强电场中移动电荷时,静电力做的功与电荷的______位置和______位置有关,但与电荷经过的______无关.这个结论对非匀强电场______(填“同样成立”或“不成立”).
答案 起始 终止 路径 同样成立
二、电势能
1.电势能:电荷在______中具有的势能叫做电势能.
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______,用公式表示WAB=________.电场力做正功,电势能________,电场力做负功,电势能______.
3.电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该点移动到______位置时所做的功.
答案 1.电场 2.减少量 EpA-EpB 减少 增加3.零势能点
三、电势
1.概念:电荷在电场中某点的电势能与它的电荷量的__________.
2.公??和单位:电势的定义公式为__________,单位是__________,符号是V.
3.相对性:电势也是相对的,在应用中常取离场源电荷无限远处电势为零,或大地的电势为零.电势可以是正值,也可以是负值,没有方向,因此是__________.
4.与电场线关系:沿电场线的方向电势__________.
答案 1.比值 2.φ=eq \f(Ep,q) 伏特 3.标量 4.降低
四、等势面
1.等势面:电场中______________相同的各点构成的面叫做等势面.在同一个等势面上移动电荷时静电力__________.
2.等势面的特点:电场线跟__________垂直,并且由电势高的等势面__________电势低的等势面.
3.等势面实例:孤立的点电荷电场的等势面是一簇以点电荷位置______________,
匀强电场的等势面是一族__________.
答案 1.电势 不做功 2.等势面 指向 3.球心的同心球面 平行平面
一、电场力做功的特点
【问题情境】
1.如图试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中,沿直线从A移动到B,静电力做的功为多少?
2.q沿折线AMB从A点移动到B点,静电力做的功为多少?
3.根据问题1和问题2可以得到什么结论?
答案 1.静电力F=qE,静电力与位移夹角为θ,静电力对试探电荷q做的功W=F·|AB|cos θ=qE·|AM|.
2.在线段AM上静电力做的功W1=qE·|AM|,在线段MB上做的功W2=0,总功W=W1+W2=qE·|AM|.
3.电荷在匀强电场中从不同路径由A运动到B,静电力做功相同.说明静电力做功与路径无关,只与始末位置有关.
【要点提炼】
电场力做功的特点:电场力对电荷所做的功,与电荷的________有关,与电荷经过的________无关.
(1)虽然此结论从匀强电场中推导出来,但也适用于非匀强电场.
(2)电场力做功与重力做功相似,只要初末位置确定了,移动电荷q做的功就是确定值.
(3)课本中提到的“静电力”与“电场力”是同一个力的两种不同说法.
答案 初末位置 路径
【问题延伸】
如何判断电场力做功的正负?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
答案 (1)根据电场力和位移的方向夹角判断,此法常用于匀强电场中恒定电场力做功的判断.夹角为锐角做正功,夹角为钝角做负功.
(2)根据电场力和瞬时速度方向的夹角判断,此法常用于判断曲线运动中变化电场力的做功,夹角是锐角做正功,是钝角做负功,二者垂直不做功.
二、电势能
【问题情境】
对比“重力势能的定义”;“重力做功与重力势能的变化关系”回答下列问题.
1.什么是电势能?
2.电场力做功与电势能变化的关系是怎样的?
3.电势能的零点在什么地方?
答案 1.电荷在电场中具有的势能叫做电势能
2.见【要点提炼】1
3.电势能的零点等同于重力势能的零点,是人为规定的,通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零,或把电荷在大地表面上的电势能规定为零.
【要点提炼】
1.电场力做正功,电势能一定减小;电场力做负功,电势能一定增大.电场力做功的值等于电势能的变化量,即:WAB=__________.
2.电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该点移到__________位置时所做的功.
答案 1.EpA-EpB 2.零势能点
三、电势
【问题情境】
如图所示的匀强电场,场强为E,取O
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