1.4.電勢能和電勢導(dǎo)學(xué)案_第1頁
1.4.電勢能和電勢導(dǎo)學(xué)案_第2頁
1.4.電勢能和電勢導(dǎo)學(xué)案_第3頁
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文檔簡介

1、1.4電勢能和電勢學(xué)案課前預(yù)習(xí)學(xué)案預(yù)習(xí)目標(biāo):1、理解電勢能、電勢的概念。2、能熟練應(yīng)用電勢能、電勢的有關(guān)知識分析解決實(shí)際問題。 預(yù)習(xí)內(nèi)容:1、靜電力的功W=FS=qES S應(yīng)是沿電場線方向的位移,靜電力做的功與電荷的起始位置和終止位置有 關(guān),但與電荷經(jīng)過的路徑無關(guān)。2、電勢能電荷在電場中具有的勢能。和重力勢能一樣要確定零勢能位置,通常把電荷在離場源電荷無限遠(yuǎn)處的電勢能規(guī)定為零,或把電荷在大地表面上的電勢能規(guī)定為零。比零電勢能高的電勢能為正,比零電勢能低的電勢能為負(fù)。電勢能用Ep表示,單位:焦耳(J)3、電勢能與靜電力做功的關(guān)系 WAetEpa Epb,靜電力做正功電勢能減少, 靜電力做負(fù)功電勢

2、能增加。4、電勢(1)電勢定義:0 =Ep/q。(2)電勢是標(biāo)量,單位:伏特,簡稱伏,用V表示,1V=1J/ C。(3)在離場源無窮遠(yuǎn)處電勢為 0:正電荷電場中,處處電勢為正。負(fù)電荷電場中,處處電 勢為負(fù)。 沿電力線方向,電勢降低。5 、等勢面:電場中電勢相等的點(diǎn)構(gòu)成的面(1)在同一等勢面上的任意兩點(diǎn)間移動電荷電場力不做功,等勢面一定與電場線垂直。(2)勻強(qiáng)電場中的等勢面是與電場線垂直的一族平面。6 、電勢能、電勢的大小、正負(fù)的判斷方法:(1)根據(jù)場源電荷判斷:離場源正電荷越近電勢越高,檢驗(yàn)正電荷(或負(fù)電荷)的電勢能越大(或越?。?,離場源負(fù)電荷越近電勢越低,檢驗(yàn)正電荷(或負(fù)電荷)的電勢能越?。?/p>

3、或越大)(2)根據(jù)電場線判斷:順著電場線的方向電勢降低,檢驗(yàn)正電荷(或負(fù)電荷)的電勢能 減少(或增加),逆著電場線的方向電勢升高,檢驗(yàn)正電荷(或負(fù)電荷)的電勢能增加(或 減少)。(3)根據(jù)檢驗(yàn)電荷判斷:電場力對正電荷做正功時(shí),正電荷由高電勢(或電勢能大)的 點(diǎn)移向低電勢(或電勢能小)的點(diǎn),電場力對負(fù)電荷做正功時(shí),負(fù)電荷由低電勢(或電勢能 大)的點(diǎn)移向高電勢(或電勢能?。┑狞c(diǎn)核心!0識探憲一 分析問題惜境提煉核心要點(diǎn)一、電場力做功的特點(diǎn)問題情境1. 如圖1試探電荷q在電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場中,沿直線從 A移動到B,靜電力做的功為多少?Il2. q沿折線AMB從A點(diǎn)移動到B點(diǎn),靜電力做的功為多少?

4、3. 根據(jù)問題1和問題2可以得到什么結(jié)論?2在線段AM上靜電力做的功 Wi = qE|AM|,在線段MB上做的功0,總功W =Wi+ W2= qE -|AM|.3電荷在勻強(qiáng)電場中從不同路徑由A運(yùn)動到B,靜電力做功相同說明靜電力做功與路徑無關(guān),只與始末位置有關(guān).要點(diǎn)提煉電場力做功的特點(diǎn):電場力對電荷所做的功,與電荷的有關(guān),與電荷經(jīng)過的無關(guān).(1) 雖然此結(jié)論從勻強(qiáng)電場中推導(dǎo)出來,但也適用于非勻強(qiáng)電場.(2) 電場力做功與重力做功相似,只要初末位置確定了,移動電荷q做的功就是確定值.(3) 課本中提到的“靜電力”與“電場力”是同一個(gè)力的兩種不同說法.問題延伸如何判斷電場力做功的正負(fù)?二、電勢能問題

5、情境對比“重力勢能的定義”;“重力做功與重力勢能的變化關(guān)系 ”回答下列問題.1. 什么是電勢能?2. 電場力做功與電勢能變化的關(guān)系是怎樣的?3. 電勢能的零點(diǎn)在什么地方?要點(diǎn)提煉1. 電場力做正功,電勢能一定減??;電場力做負(fù)功,電勢能一定增大電場力做功的值等于電勢能的變化量,即:Wab =.2. 電荷在某點(diǎn)的電勢能,等于靜電力把它從該點(diǎn)移到 位置時(shí)所做的功.三、電勢問題情境如圖2所示的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)為 E,取0點(diǎn)為零勢能點(diǎn),A點(diǎn)距0點(diǎn)為I, AO連線與 電場強(qiáng)度反方向的夾角為 B電荷量分別為q和2q的電荷在A點(diǎn)的電勢能為多少. 電勢 能是否相同,電勢能與電荷量的比值是否相同.要點(diǎn)提煉1. 電場

6、中某點(diǎn)的電勢 片,單位為 ,符號為 2 .電場線指向電勢的方向.問題延伸1. 電勢的相對性:電勢的大小是相對于零電勢點(diǎn)而言的,零電勢點(diǎn)選擇的位置不同,則該點(diǎn)的電勢就不同. 零電勢點(diǎn)的選擇是任意的, 但通常選擇或?yàn)榱汶妱菡及恕?. 電勢是標(biāo)量:規(guī)定了零電勢點(diǎn)后, 電場中各點(diǎn)的電勢可以是正值, 也可以是負(fù)值.正 值表示該點(diǎn)的電勢高于零電勢, 負(fù)值表示該點(diǎn)的電勢低于零電勢. 在同一電場中,正電 勢一定負(fù)電勢.3公式旦中涉及三個(gè)物理量 / Ep、q,在計(jì)算時(shí)應(yīng)代入各自的正負(fù)號.q四、等勢面問題情境1.類比于地圖上的等高線,回答什么是等勢面?2 .為什么等勢面一定跟電場線垂直?的等勢面指向電勢的等勢面.

7、要點(diǎn)提煉電場線跟等勢面垂直,并且由電勢問題延伸1.幾種典型的電場的等勢面與電場線2.等勢面密集處電場線也師生互融探究總結(jié)規(guī)律方法變式訓(xùn)練一根長為1I的絕緣桿兩端分IIIHIIclIIIIIIIIIIIIHII_I!IIIIII-II *|»|i|:II1j”IIIIIIIIIIIII II II IIII _niIIiIiIiIif*!E!j!_IIIi>4IIIIIIII9H4I9IIII勻強(qiáng)電場.任意兩個(gè)等勢面不會例1如圖3所示,在場強(qiáng)為 E的勻強(qiáng)電場中有相距為 I的A、B兩點(diǎn),連線 AB與電 場線的夾角為B,將一電荷量為q的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),若沿直線AB移動該電荷,

8、電場力做的功W1 =;若沿路徑 ACB移動該電荷,電場力做的功W2 =;若沿曲線ADB移動該電荷,電場力做的功W3=別固定著帶有電荷量+ q和一q的小球(大小不計(jì)).現(xiàn)讓絕緣桿繞中點(diǎn) O逆時(shí)針轉(zhuǎn)動 a 角,則轉(zhuǎn)動中帶電小球克服電場力所做的功為 .圖4例2下列說法中正確的是()A. 無論是正電荷還是負(fù)電荷,從電場中某點(diǎn)移到無窮遠(yuǎn)處時(shí),電場力做的正功越多, 電荷在該點(diǎn)的電勢能越大B. 無論是正電荷還是負(fù)電荷,從電場中某點(diǎn)移到無窮遠(yuǎn)處時(shí),電場力做的正功越少, 電荷在該點(diǎn)的電勢能越大C. 無論是正電荷還是負(fù)電荷,從無窮遠(yuǎn)處移到電場中某點(diǎn)時(shí),克服電場力做功越多, 電荷在該點(diǎn)的電勢能越大D 無論是正電荷還

9、是負(fù)電荷,從無窮遠(yuǎn)處移到電場中某點(diǎn)時(shí),電場力做功越多,電荷在該點(diǎn)的電勢能越大變式訓(xùn)練2如圖5所示,Qi和Q2是兩個(gè)固定的負(fù)點(diǎn)電荷,在它們的連線上有 a、b、 c三點(diǎn),其中b點(diǎn)的合場強(qiáng)為零現(xiàn)將另一正點(diǎn)電荷 q由a點(diǎn)沿連線移到c點(diǎn)在移動 的過程中,點(diǎn)電荷q的電勢能變化的情況是()<?i©圖5A. 不斷減小B.不斷增大C.先減小后增大D .先增大后減小例3在靜電場中,把一個(gè)電荷量q= 2.0X 10_5 c的負(fù)電荷由M點(diǎn)移到N點(diǎn),電場力做功6.0X 104J,由N點(diǎn)移到P點(diǎn),電場力做負(fù)功1.0 X 103j,則m、N、P三點(diǎn)電勢 的高低關(guān)系是.變式訓(xùn)練3如圖6所示,電子在一條電場線上

10、從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn),電勢能增加,試判斷a、b兩點(diǎn)電勢高低.圖6例4下列說法正確的是()A. 在同一等勢面上各點(diǎn)的電場強(qiáng)度必定相等B. 兩等勢面一定相互平行C. 若相鄰兩等勢面間的電勢差相等,則等勢面密的地方電場強(qiáng)度大D 沿電場強(qiáng)度的方向,等勢面的電勢逐漸降低變式訓(xùn)練4 某靜電場的電場線分布如圖7所示,圖中P、Q兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小分別為Ep和Eq,電勢分別為Up和Uq,則()圖7A. Ep> Eq , Up> UqB. Ep>, UpV uqC. EpV Eq , Up> UqD . Epv eq, UpV uq【即學(xué)即練】1 .下列說法正確的是()A. 電荷從電場中的

11、A點(diǎn)運(yùn)動到了 B點(diǎn),路徑不同,電場力做功的大小就可能不同B. 電荷從電場中的某點(diǎn)開始出發(fā),運(yùn)動一段時(shí)間后,又回到了該點(diǎn),則說明電場力做功為零C. 正電荷沿著電場線運(yùn)動,電場力對正電荷做正功,負(fù)電荷逆著電場線運(yùn)動,電場力 對負(fù)電荷做正功D 電荷在電場中運(yùn)動,因?yàn)殡妶隽赡軐﹄姾勺龉?,所以能量守恒定律在電場中并?成立2. 關(guān)于電勢與電勢能的說法,正確的是()A. 電荷在電勢越高的地方,電勢能也越大B. 電荷在電勢越高的地方,它的電荷量越大,所具有的電勢能也越大C. 在正點(diǎn)電荷電場中的任一處,正電荷所具有的電勢能一定大于負(fù)電荷所具有的電勢 能9M點(diǎn),電場力做功為6.0X 10 J,若將一個(gè)等量電場力做功為 7.0X 10 9 J,貝y M、N兩點(diǎn)的電D. 在負(fù)點(diǎn)電荷電場中的任一點(diǎn),正電荷所具有的電勢能一定小于負(fù)電荷所具有的電勢 能訕、g有如下關(guān)系()(j)M V OnV 0V ©M V 0B. ©N > ©M > 0 D .©M > ©N > 0圖8中

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