第六章第4講電場的能的性質1導學案

1、第六章第4講 電場的能的性質1【預習任務】精讀教材第一章4 6節(jié)及三維相關內容進行總結性回顧。1電場力做功的特點：電場力做功與 無關，只與 有關，可見電場力做功與做功相似。2電勢能： 定義：電荷在 中具有的勢能，數值上等于將電荷從該點移到 位置時電場力所做的功。（由電荷和電荷在電場中的 所決定的能量。） 電場力做功與電勢能變化的關系：電場力做的功等于 ,表達式：。 標矢性：是 量，與電勢相似，也具有相對性；國際單位是焦耳（J）。3. 電勢： 定義：試探電荷在電場中某點具有的 與的比值。 公式： ，國際單位是伏特（V）或焦耳/庫侖（J/C） 標矢性：是標量，沒有方向但是 。在討論電勢的大小時，首

2、先選定一個位置的電勢為零電勢， 的為正，的為負。4. 等勢面：定義：電場中的各點構成的面。性質 等勢面上任意兩點間的電勢差為 電場線和等勢面 ,所以沿等勢面移動電荷時，電場力和等勢面一直垂直不做功 等差等勢面的表示電場的強弱（等差等勢面越密，電場強度越大） 任意的兩個等勢面都不能相交 電場線和等勢面都是人們虛擬出來的形象描述電場的一種工具。5. 電勢差 定義：電荷從電場中的某點 A移動到另一點時 與比值。 定義式：Uab =，國際單位是： .影響因素：電勢差 Uab由電場本身的性質決定，與移動的電荷q及電場力做的功 WAb ，與零電勢點的選取 關。 電勢差與電勢的關系：Uab= &a擔,Uab

3、 = - Uba 標矢性：是標量，沒有方向，有正負6.勻強電場的電勢差等于電場強度與這兩點間沿的距離的乘積，即7.說出每一個箭頭蘊含的物理量間關系:電場線電場的力的性質電場強度E電勢差Uab，電勢電場力F=qEW電與AEP的*關系電勢能Ep=q Q*等勢面電場的能的性質判斷正誤，正確的畫錯誤的畫“X(1) 電場中電場強度為零的地方電勢一定為零。()(2) 等勢面是客觀存在的，電場線與等勢面一定垂直。()(3) 電場力做功與路徑無關。() 帶電粒子一定從電勢能大的地方向電勢能小的地方移動。()(5)由于靜電力做功跟移動電荷的路徑無關，所以電勢差也跟移動電荷的路徑無關，只跟這兩點的位置有關。()【

4、課堂任務】、電勢差、電勢、電勢能的理解與應用【例1】相距很近的一對帶等量異號電荷的平行金屬板，它們之間的電場除邊緣外，可看作勻強電場，其電場線分布如圖 5所示。一個帶電粒子沿圖中軌跡穿過該電場，則從a運動到 d的過程中A 粒子的速度一直在增大B .粒子的電勢能一直在減小C .粒子在a點的電勢能比在 d點低D .粒子的加速度先變大再不變后變小【變式訓練】1. 如圖6所示，在空間直角坐標系0 xyz中，有一四面體 CAOB, C、A、0、B為四面體的四個頂點，它們的坐標分別為：O(0,0,0)、A(L,0,0)、B(0, L,0)、C(0,0, L), D(2L,0,0)是 x軸上一點，在坐標原點

5、0處固定著電荷量為+ Q的點電荷，下列說法正確的是A . A、B、C三點的電場強度相同B .電勢差 Uoa = UadC .將一電子由C點分別移動到A、B兩點，電場力做功相同D .電子在A點的電勢能大于在D點的電勢能、根據粒子運動的軌跡、電場線(等勢面)進行相關問題的判斷方法【例2】 如圖7所示，實線表示電場線，虛線表示帶電粒子只在電場力作用下的運動軌跡,a、b為其運動軌跡上的兩點，可以判定A .粒子在a點的速度大于在 b點的速度B .粒子在a點的加速度大于在 b點的加速度C .粒子一定帶正電荷D .粒子在a點的電勢能大于在 b點的電勢能【變式訓練】2. 如圖8所示，在兩等量異種點電荷連線上有

6、D、E、F三點，且DE = EF。K、M、L分別為過D、E、F三點的等勢面。一不計重力的帶負電粒子，從a點射入電場，運動軌跡如圖中實b點到c線所示，以|Wab|表示該粒子從 a點到b點電場力做功的數值，以|Wbc|表示該粒子從點電場力做功的數值，貝UA . |Wab|= |Wbc|B . Wab|V |Wbc|C .粒子由a點到b點，動能減少D. a點的電勢較b點的電勢低三、勻強電場中電勢差與電場強度的關系【例3】 如圖11所示，A、B、C、D、E、F為勻強電場中一個 邊長為10 cm的正六邊形的六個頂點， A、B、C三點電勢分別為 1 V、2 V、3V，則下列說法正確的是A .勻強電場的場強

7、大小為10 V/mB .勻強電場的場強大小為 2 3 V/mC .電荷量為1.6X 1019 C的正點電荷從E點移到F點，電荷克服電場力做功為1.6X 10一19 JD .電荷量為1.6X 1019 C的負點電荷從F點移到D點，電荷的電勢能減小4.8X 10一19 J【變式訓練】3. 如圖12所示，以0點為圓心，以R= 0.20 m為半徑的圓與坐標軸的交點分別為 a、b、c、d, 該圓所在平面內有一勻強電場，場強方向與x軸正方向夾角 0= 60 已知a、b、c三點電勢分別為4 .3 V,4 V , - 4.3 V，則下列說法正確的是A .該勻強電場的場強 E = 40 .3 V/mB .該勻強

8、電場的場強 E = 80 V/mC. d點的電勢為一2 .3 VD . d點的電勢為一4 V日作業(yè)（20分鐘）【梳理本節(jié)內容，完成三維設計一輪用書對應章節(jié)】1.（多選）（2014新課標全國卷n, 19）關于靜電場的電場強度和電勢，下列說法正確的是（）A .電場強度的方向處處與等電勢面垂直B .電場強度為零的地方，電勢也為零C .隨著電場強度的大小逐漸減小，電勢也逐漸降低D .任一點的電場強度總是指向該點電勢降落最快的方向2.如圖13所示，在xOy坐標系中以 0為中心的橢圓上，有 a、b、c、d、e五點，其中a、b、c、d為橢圓與坐標軸的交點?，F在橢圓的一個焦點0i處固定一正點電荷，另一正試探電

9、荷僅在電場力作用下的運動軌跡（正好過e點）如圖中虛線所示，下列說法正確的是A . a、c兩點的電場強度相同B. d點的電勢小于b點的電勢C. 正試探電荷沿虛線運動過程中在b點的電勢能小于在 e點的電勢能D 若將正試探電荷由a沿橢圓經be移動到c,電場力先做負功后做正功, 電勢能變化量為零3. （2014重慶卷，3）如圖14所示，為某示波管內的聚焦電場，實線和虛線分別表示電場線和 等勢線。兩電子分別從 a、b兩點運動到c點，b點的電場強度大小分別為Ea和Eb,則Wa = Wb , Ea EbWaM Wb,Ea EbWa= Wb,Ea Eba、WaM Wb ,Ea EbN、P、F四點,4. （多選）（2014新課標全國卷I,21）如圖15,在正點電荷 Q的電場中有 M、M、N、P為直角三角形的三個頂點， F為MN的中點，/ M = 30 M、N、P、F四點處的 電勢分別用 恤、n、護、妖表示，已知 枷=伙,護=歡，點電荷 Q在M、N、P三點所在平面內，則A .點電荷Q 一定在MP的連線上B 連接PF的線段一定在同一等勢面上C .將正試探電荷從 P點搬運到N點D .護大于（MN*1電場力做負功亦金一-.dMP5. （多選）光滑絕緣的水平面