电势能和电势导学案.doc

10.1电势能电势导学案

学习目标：

1.通过讨论静电力对试探电荷做功，知道静电力做功与路径无关的特点。

2.将静电力做功与重力做功进行类比，理解静电力做功与电势能变化的关系。认识电势能的概念、大小及相对性。

3.知道电势的定义方法及其定义式、单位，知道电势是描述电场的能的性质的物理量。

重点难点：

1．重点：电势能和静电力做功的关系、电势能的概念及特点的理解、电势的概念

2．难点：明确静电力的功、电势能、电势的关系。

导学流程：

一、学（请同学预习课本完成以下填空）

一)：静电力做功的特点

如图所示，请分析试探电荷q在场强为E的匀强电场中沿不同路径从A运动到B电场力做功的情况。

W＝F|AB|＝____________________________。

W＝F|AB|cosθ＝_______________________。

W＝W1＋W2＋W3＋…＝_____________________。

1.请思考重力做功有什么特点？

2.在匀强电场中带电物体所受的电场力和重力有什么相同点和不同点？

3.电场力做功有什么特点？

例1．如图所示，在匀强电场中有A、B两点，将一电荷量为q的正电荷从A点移到B点，第一次沿直线AB移动该电荷，电场力做功为W1；第二次沿路径ACB移动该电荷，电场力做功为W2；第三次沿曲线AB移动该电荷，电场力做功为W3，则()

A．W1＞W2B．W3＜W2

C．W1＝W3D．W1＜W3

练1．如图所示，在电场强度为60N/C的匀强电场中有a、b、c三个点，ab为5cm，bc为12cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向的夹角为60°。将电荷量为4×108C的正电荷从a点移到b点，再从b点移到c点，静电力做了多少功？若将该电荷沿直线由a点移到c点，静电力做的功又是多少？

知识点梳理：静电力做功的特点：静电力对某电荷所做的功，只与电荷的起始位置和终止位置关，与电荷经过的路径关。在匀强电场中，静电力做的功W=qEd，其中d为沿电场线方向的位移。

二)、电势能

通过上面推导我们发现静电力做功和重力做功相似。

1．静电力做功也与路径无关，此过程中是不是也有某种势能的变化？我们可以给它一个物理名称吗？

2．静电力做功与电势能变化有什么样的关系？

表达式：

WAB＝EpA－EPB=ΔEp

结论:电场力做正功，电荷的电势能；电场力做负功，电荷的电势能

3．电荷在电场中某点电势能的大小怎么确定？

若以A点作为零势能面，有EPAEPB=WAB，因EPA=0，则EPB=WAB

若以B点作为零势能面，有EPA0=WAB即EPA=WAB

总结：1）.电荷在某点的电势能，等于把它从该点移动到零势能面时静电力所做的。

2）.选择不同的零势能面，对于同一个带电体在同一点来说电势能大小是的。

4．零电势能点是如何规定的？

通常把电荷在离场源电荷无限处的电势能规定为0，或把电荷在表面的电势能规定为0。

例2．将带电量为6×106C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了3×105J的功，再从B移到C，电场力做了1.2×105J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？

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？

（3）如果规定B点的电势能为零，则该电荷在A点和C点的电势能又分别为多少？

练2．(多选)如图所示，在正电荷的电场中的一条电场线上依次有A、B、C三点，分别把带电荷量为＋q和－q的点电荷依次放在这三点上，关于它们所具有的电势能，下列说法中正确的是()

A．放上带电荷量为＋q的点电荷时，它们的电势能大小关系为EpA＞EpB＞EpC

B．放上带电荷量为＋q的点电荷时，它们的电势能大小关系为EpA＜EpB＜EpC

C．放上带电荷量为－q的点电荷时，它们的电势能大小关系为EpA＞EpB＞EpC

D．放上带电荷量为－q的点电荷时，它们的电势能大小关系为EpA＜EpB＜EpC

三)、电势

1．如图，取B点的电势能为零,A为电场中任意一点，电荷带电量为+q，电场强度为E。

（1）由A到B电场力的功为：WAB＝