4-第一章第四节电势能和电势.ppt

一、知识与技能 1．理解掌握电势能、电势的概念、公式和性质，掌握静电力做功、等势面的特点。 2．明确电势能、电势、静电力做功与电势能的变化关系。;二、过程与方法 通过与以前所学知识结合，理解电势能与做功的关系，从而更好地了解电势能和电势。 三、情感、态度和价值观 尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产和生活相关的实际问题，增强科学探究的价值观。; 1．在电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的________和________有关，但与电荷________无关。 2．电荷在电场中也具有势能，这种势能叫________，可用________表示。功是能量变化的量度。静电力做的功等于________。若用WAB表示电荷从A点移动到B点的过程中静电力做的功，EpA和EpB分别表示电荷在A点和B点的电势能，则WAB＝________。;3．电荷在某点的电势能，等于把它从该点移动到________时所做的功。 4．电荷在电场中某一点的________与它的________的比值，叫做这一点的电势。如果用φ表示电势，用Ep表示电荷q的电势能，则φ＝________。在国际单位制中，电势的单位是________，符号为________。一般情况下，取无限远处或________的电势为零。 ;5．电场中各点的电势可以是正值，________是负值。电势只有大小，没有方向，是个________。 6．电场中电势相同的各点构成的面叫做________。在等势面上移动电荷时，静电力________。电场线跟等势面________，并且由电势________的等势面指向电势________的等势面。;答案： 1．起始位置　终止位置　经过的路径 2．电势能　Ep　电势能的减少量　EpA－EpB 3．零势能位置 4．电势能　电荷量　　 伏特　V　大地 5．也可以　标量 6．等势面　不做功　垂直　高　低; 知识点1 静电力做功的特点 1．匀强电场中：如图1－4－1所示，电荷运动时无论沿路径AB、ACB还是沿任意曲线由A点移动到B点，静电力对电荷做的功W＝qEd。;2．可以证明，在任何电场中：静电力做功与路径无关，只与电荷初末位置有关，可见静电力做功与重力做功相似。;【例1】如图1－4－2所示，在场强为E的水平匀强电场中，一根长为l的绝缘杆两端分别固定着带有电荷量为＋q和－q的小球(大小不计)。现让绝缘杆绕中点O逆时针转动α角，则转动过程中带电小球克服电场力所做的功为________。 【答案】qEl(1－cosα);【思维点悟】在应用公式W＝qEd计算电场力做功时，必须满足两个条件：第一是电荷处在匀强电场中，第二是公式W＝qEd中的d必须是沿电场方向上两点的距离。;知识点2 电势能 1．与重力势能相似，由于移动电荷时静电力做的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．电场力做功与电势能变化的关系 电场力做功与重力做功类似，与路径无关，取决于初末位置，类比重力势能引入了电势能的概念。电场力做功与电势能变化的关系是电场力做功量度了电势能的变化： ;(1)电场力做功一定伴随着电势能的变化，电势能的变化只有通过电场力做功才能实现，与其他力是否做功，及做功多少无关。 (2)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＝EpA－EpB。;说明：(1)电场力做功只能决定电势能的变化量，而不能决定电荷电势能的数值。 (2)电荷在电场中的起始和终止位置确定后，电场力所做的功就确定了，所以电荷的电势能的变化也就确定了。 (3)电荷在电场中移动时，电势能的变化只与电场力所做的功有关，与零电势能参考点的选取无关。;3．电势能的正、负参与大小的比较。 4．通常把电荷在离场源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。;【例2】下列关于电场中电荷的电势能大小的说法，正确的是 (　　) A．在电场强度大的地方，电荷的电势能也大 B．正电荷沿电场线移动，电势能增大 C．负电荷沿电场线移动，电势能一定增大 D．电荷沿电场线移动，电势能一定减小 【答案】C;【解析】电势能的大小与零势能面选取有关，与场强大小无直接联系，A错；正电荷沿电场线移动，电场力做正功，负电荷沿电场线移动，电场力做负功，故电势能增加。这样C对，B、D错。 【思维点悟】电势能的变化，离不开电场力做功。因此做此类题时，先分析电场力做功情况，做正功，电势能减少，反之，则增加。;知识点3电势 1．定义：电荷在电场中的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φ表示，即 2．单位：在国际单位制中，电势的单位是伏特，符号V。 1 V的意义：在电场中的某一点，如果电荷量