重庆市江津第五中学高中物理选修3-1导学案第四节《电势能和电势》导学案(一).docxVIP

〔1〕理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系。

〔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、电势能的关系。

〔4〕了解电势与电场线的关系，了解等势面的意义及与电场线的关系。

二、学习重点难点

1．重点

理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。

2．难点

掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相关问题。

三、学习过程

复习引入

1．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。

2．复习功和能量的关系：如下列图从静电场中静电力做功使试探电荷获得动能入手，提出问题：是什么转化为试探电荷的动能

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。

q沿直线从A到B

q沿折线从A到M、再从M到B

q沿任意曲线线A到B

结果都一样即：W=qELAM=qELABcos

与重力做功类比，引出结论：静电力做的功只与电荷的起始位置和终点位置有关，与电荷经过的路径无关。

拓展：该特点对于非匀强电场中也是成立的。

二、电势能

寻找类比点：力做功只与物体位置有关，而与运动路径无关的事例在物理中有哪些呢属于什么能

〔移动物体时重力做的功与路径无关同一物体在地面附近的同一位置才具有确定的重力势能。〕

思考：静电力做功也与路径无关，是否隶属势能我们可以给它一个物理名称吗

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，这种势能我们叫做电势能。电势能用Ep表示。

【思考与讨论】如果做功与路径有关，那能否建立电势能的概念呢

2．讨论：静电力做功与电势能变化的关系

通过知识的类比，让学生能从中感受到新知识的得出也可以通过已有获取。

静电力做的功等于电势能的变化。

功是能量变化的量度。

电场力做多少功，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，而他们总量保持不变。

WAB＝－〔EpB－EpA〕＝EpA－EP

【思考讨论】对不同的电荷从A运动到B的过程中，电势能的变化情况：

正电荷从A运动到B做正功，即有WAB0，那么EpAEpB，电势能减少。

〔1〕正电荷顺着电场线的方向其电势能逐渐减少。

负电荷从A运动到B做正功，即有WAB0，那么EpAEpB，电势能增加。

〔2〕负电荷顺着电场线的方向其电势能逐渐降低。

对此分析得出：电势能为系统所有，与重力势能相类似。

3．求电荷在某点处具有的电势能

问题讨论：在上面讨论的问题中，请分析求出A点的电势能为多少

学生思考后无法直接求出，不妨就此鼓励学生，并提出类比方法。

那么EpA＝WAB〔以B为电势能零点〕

电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零势能位置撕所做的功。

4．零势能面的选择

通常把电荷离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地外表上的电势能规定为零。

将电荷由A点移动到B点，根据静电力做功情况判断。

假设静电力做功为正功，电势能减少，电荷在A点电势能大于在B点的电势能。反之静电力做负功，电势能增加，电荷在A点电势能小于在B点的电势能

弄清正、负电荷在电场中电势能的不同特点，判断其做功特点再进行判断。

通过对不同内容的拓展，引导学生能通过自己对不同事例的分析，知道对问题考虑的全面性有所了解，同时能正确认识到在分析问题时还应该思考问题的不同侧面，到达对问题的全面解决。提高思维的深度和发散能力，到达对物理学习全面化的探究要求。

四、当堂测试

1、将带电量为6×10-6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了3×10-5J的功，再从B移到C，电场力做了1.2×10-5J的功，那么

〔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，那么该电荷在B点和C点的电势能分别为多少

〔3〕如果规定B点的电势能为零，那么该电荷在A点和C点的电势能分别为多少

2、一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点时，电场力做了5×10－6J的功，那么()

B．电荷在B处将具有5×10－6J的动能

C．电荷的电势能减少了5×10－6J

D．电荷的动能增加了5×10－6J

3、如图1所示，a、b为某电场线上的两点，那么以下的结论正确的选项是〔〕

A．把正电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能减少

C．把负电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能增加

D．从a到b电势逐渐降低

五、总结反思

六、课后作业

附件1：律师事务所反盗版维权声明

附件2：独家资源交换签约学校名录〔放大查看〕

学校名录参见：