電勢(shì)能和電勢(shì)（高三） 導(dǎo)學(xué)案

1、.1.4 電場(chǎng)能和電勢(shì) 學(xué)案導(dǎo)學(xué)學(xué)習(xí)目的：知識(shí)與技能：1、掌握電勢(shì)差的概念。會(huì)應(yīng)用電勢(shì)差的概念求解靜電力對(duì)電荷所做的功。2、理解電勢(shì)的概念，知道電勢(shì)是描繪電場(chǎng)的能的性質(zhì)的物理量。明確電勢(shì)能、電勢(shì)、靜電力的功、電勢(shì)能的關(guān)系。3、理解電勢(shì)與電場(chǎng)線的關(guān)系，理解等勢(shì)面的意義及與電場(chǎng)線的關(guān)系。過程與方法：通過類比法教學(xué)，使學(xué)生理解電勢(shì)差的概念；應(yīng)用所學(xué)知識(shí)推導(dǎo)靜電力做功與電勢(shì)差的關(guān)系式，培養(yǎng)邏輯思維才能。情感態(tài)度和價(jià)值觀：體驗(yàn)推理探究的過程，進(jìn)步分析問題、解決問題的才能。進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。學(xué)習(xí)重點(diǎn)： 應(yīng)用電勢(shì)差的概念求解靜電力對(duì)電荷所做的功。理解掌握電勢(shì)能、電勢(shì)、等勢(shì)面的概念及意義。學(xué)習(xí)難點(diǎn)

2、：對(duì)根本概念的理解及應(yīng)用，掌握電勢(shì)能與做功的關(guān)系，并能用此解決相關(guān)問題。自主學(xué)習(xí)：知識(shí)梳理一、電勢(shì)能1.定義：電荷在靜電場(chǎng)中由于 而具有的能量，其大小等于把該電荷從該位置移到 電場(chǎng)力所做的功，即EA=WA0.2.決定因素：與 、零勢(shì)能參考面的選取及其 有關(guān).3.與電場(chǎng)力做功的關(guān)系：電勢(shì)能的改變只由 決定，有EAB= =-WAB1場(chǎng)源電荷判斷法離場(chǎng)源正電荷越近，試探正電荷的電勢(shì)能 ，試探負(fù)電荷的電勢(shì)能 .2電場(chǎng)線法正電荷順著電場(chǎng)線的方向挪動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能逐漸 ；逆著電場(chǎng)線的方向挪動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能逐漸 .3做功判斷法無論正負(fù)電荷，電場(chǎng)力做正功，電荷的電勢(shì)能就一定 ；電場(chǎng)力做負(fù)功，電荷的電勢(shì)能就一定 .二、

3、電勢(shì)1.定義：電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)，等于單位正電荷從該點(diǎn)移到零電勢(shì)參考面電場(chǎng)力所做的功，.這里的q根據(jù)電性帶正負(fù)號(hào)2.單位：伏特V，1 V=1 J/C.3.決定因素：與該點(diǎn)在電場(chǎng)中的位置以及 的選取有關(guān)，與檢驗(yàn)電荷無關(guān).假設(shè)空間某處的電場(chǎng)由幾個(gè)電荷共同產(chǎn)生，那么該點(diǎn)電勢(shì)等于各電荷單獨(dú)存在時(shí)該點(diǎn)電勢(shì)的代數(shù)和.4.關(guān)于零電勢(shì)面：由電勢(shì)的定義知它與零電勢(shì)能參考面重合，和其他零勢(shì)面一樣可以根據(jù)問題最簡化的原那么來選取.在實(shí)際應(yīng)用中我們常會(huì)取大地和無限遠(yuǎn)處為零電勢(shì)面.5.電場(chǎng)中沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì) .三、電勢(shì)差1.定義：電荷q在電場(chǎng)中由一點(diǎn)A挪動(dòng)到另一點(diǎn)B時(shí)， 與 的比值,叫做A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，用UAB表

4、示.其定義式為：2.決定式：UAB=Ed,適用于勻強(qiáng)電場(chǎng).3.電勢(shì)差的單位為導(dǎo)出單位，在國際單位制中為 ，簡稱 ；符號(hào)為 .1 V= ,即1 C的正電荷在電場(chǎng)中由一點(diǎn)移到另一點(diǎn),電場(chǎng)力所做的功為 ,那么這兩點(diǎn)間的電勢(shì)差就是1 V.4.電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 四、等勢(shì)面1.定義：電場(chǎng)中電勢(shì)相等的點(diǎn)構(gòu)成的面.2.特點(diǎn)：1在同一等勢(shì)面上挪動(dòng)電荷時(shí)電場(chǎng)力不做功，說明電場(chǎng)力方向與電荷挪動(dòng)方向 ，即等勢(shì)面必定與電場(chǎng)線 .2沿著電場(chǎng)線的方向，電勢(shì) ，電場(chǎng)線總是由 指向 .3等勢(shì)面的疏密表示電場(chǎng)的 ，等勢(shì)面密的地方，電場(chǎng)強(qiáng)；等勢(shì)面疏的地方，電場(chǎng) .五、對(duì)公式 的理解及應(yīng)用公式 反映了電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差之間的關(guān)系

5、,由公式可知:電場(chǎng)強(qiáng)度的方向就是電勢(shì)降低最快的方向.公式 只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng),且應(yīng)用時(shí)注意d的含義是表示某兩點(diǎn)沿電場(chǎng)線方向的間隔 ，或兩點(diǎn)所在等勢(shì)面之間的間隔 .高考連線1.2020年上海物理卷位于A、B處的兩個(gè)帶有不等量負(fù)電的點(diǎn)電荷在平面內(nèi)電勢(shì)分布如下圖，圖中實(shí)線表示等勢(shì)線,那么A.a點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一樣B.正電荷從c點(diǎn)移到d點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功C.負(fù)電荷從a點(diǎn)移到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功D.正電荷從e點(diǎn)沿圖中虛線移到f點(diǎn)，電勢(shì)能先減小后增大2.2020年廣東物理卷如下圖,在一個(gè)粗糙程度面上,彼此靠近地放置兩個(gè)帶同種電荷的小物塊.由靜止釋放后,兩個(gè)物塊向相反方向運(yùn)動(dòng),并最終停頓.在物塊的運(yùn)動(dòng)過程中,以

6、下表述正確的選項(xiàng)是A.兩個(gè)物塊的電勢(shì)能逐漸減少B.物塊受到的庫侖力不做功C.兩個(gè)物塊的機(jī)械能守恒D.物塊受到的摩擦力始終小于其受到的庫侖力題型方法一、與帶電粒子軌道有關(guān)的問題例1如圖44-4甲所示，實(shí)線是一族未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)線，虛線是某一帶電粒子通過該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是軌跡上的兩點(diǎn).假設(shè)帶電粒子在運(yùn)動(dòng)過程中只受電場(chǎng)力作用，根據(jù)此圖可以判斷的是A.帶電粒子所帶電荷的符號(hào)B.帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向C.帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的速度何處較大D.帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)能何處較大二、求勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向例2如圖44-5所示，A、B、C三點(diǎn)都在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，A

7、CBC，ABC=60，BC20 cm.把一個(gè)電荷量q=110-5 C的正電荷從A移到B，靜電力做功為零；從B移到C，靜電力做功為-1.73103 J.那么該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向是A.865 V/m，垂直AC向左B.865 V/m，垂直AC向右C.1000 V/m，垂直AB斜向上D.1000 V/m，垂直AB斜向下三、運(yùn)用功能關(guān)系解決電場(chǎng)中的有關(guān)問題例3如圖44-7甲所示，程度絕緣光滑軌道AB的B端與處于豎直平面內(nèi)的 圓弧形光滑絕緣軌道BCD平滑連接，圓弧的半徑R=0.50 m.軌道所在空間存在程度向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E=1.0104 N/C.現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.06 kg的帶電小球可視為質(zhì)點(diǎn)放在程度軌道上與B端間隔 s=1.0 m 的位置，由于受到電場(chǎng)力的作用，帶電體由靜止開場(chǎng)運(yùn)動(dòng).帶電體所帶的電荷量q=8.010-5 C，取g=10 m/s2，試問：1