電勢(shì)能與電勢(shì)導(dǎo)學(xué)案

1、 電勢(shì)能和電勢(shì)導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、通過類比理解靜電力做功的特點(diǎn)、電勢(shì)能的概念、電勢(shì)能與電場(chǎng)力做功的關(guān)系。2、通過類比和討論理解電勢(shì)的概念，知道電勢(shì)是描述電場(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。了解電勢(shì)與電場(chǎng)線的關(guān)系，了解等勢(shì)面的意義及與電場(chǎng)線的關(guān)系?！菊n前預(yù)習(xí)案】1、 功的計(jì)算公式： 2、重力做功的特點(diǎn)：只與 有關(guān)，與 無(wú)關(guān)。3、重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系表達(dá)式: 4、如圖，一點(diǎn)電荷+q在勻強(qiáng)電場(chǎng)E中靜止釋放,僅在靜電力的作用下它做什么運(yùn)動(dòng)?什么能量增加?是什么形式的能量轉(zhuǎn)化而來?【課堂探究案】1、靜電力做功的特點(diǎn)結(jié)合課本圖1.4-1（右圖）,求出試探電荷+q在

2、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中沿不同路徑從A運(yùn)動(dòng)到B靜電力所做功。q沿直線從A到B q沿折線從A到M、再?gòu)腗到B（AB與AM間的夾角為,如圖所示) 求q沿任意曲線從A到B靜電力所做的功?通過中的計(jì)算，靜電力做功與電荷經(jīng)過的路徑 關(guān)，（填有、無(wú)）， 與前面學(xué)習(xí)的 力做功相似。小結(jié)：靜電力做功的特點(diǎn): 這個(gè)結(jié)論雖然是從勻強(qiáng)電場(chǎng)推導(dǎo)出來的，但它也可適用于 2、電勢(shì)能：由于移動(dòng)電荷時(shí)靜電力做功與移動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)，電荷在 中具有勢(shì)能，叫做電勢(shì)能。電勢(shì)能用 表示。如A點(diǎn)的電勢(shì)能一般表示為 , B點(diǎn)的電勢(shì)能一般表示為 .問題3. 靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系如右圖,質(zhì)量為m的小球從A到B下降H高的過程,重力做了多少功?

3、重力勢(shì)能變化了多少?重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系是什么?寫出表達(dá)式。靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系的探究分析正電荷在勻強(qiáng)電場(chǎng)中從A到B和從B到A移動(dòng)過程BE+vAvE+BA第一幅:電場(chǎng)力方向 電荷的運(yùn)動(dòng)方向 說明電場(chǎng)力的方向與電荷的運(yùn)動(dòng)方向 電場(chǎng)力做 功.第二幅：電場(chǎng)力方向 電荷的運(yùn)動(dòng)方向 說明電場(chǎng)力的方向與電荷的運(yùn)動(dòng)方向 電場(chǎng)力做 功.思考1：如果說“功是能量變化的量度”那么電場(chǎng)力做功是什么能的量度呢？靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系？從A到B，重力勢(shì)能的變化量EP= ，重力勢(shì)能的減少量EP減= 類比重力，在電場(chǎng)中，從A到B，電勢(shì)能的變化量EP= ，電勢(shì)能的減少量EP減= 通過分析，若電荷q在電場(chǎng)

4、中從A運(yùn)動(dòng)到B，靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系: 若靜電力做功為正功，電勢(shì)能 ，電荷在A點(diǎn)電勢(shì)能 （填>、<或=）在B點(diǎn)的電勢(shì)能。靜電力做 ，電勢(shì)能增加，電荷在A點(diǎn)電勢(shì)能 （填>、<或=）在B點(diǎn)的電勢(shì)能；用表達(dá)式為 結(jié)論1：功是能量轉(zhuǎn)化的量度，電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功，電荷的電勢(shì)能 電場(chǎng)力對(duì)電荷做負(fù)功，電荷的電勢(shì)能 故靜電力所做的功等于電荷電勢(shì)能的 ，即 表達(dá)式說明了靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系）問題4電勢(shì)能的變化與電荷電性的關(guān)系如圖,將正電荷從A移到B,靜電力做什么功?電勢(shì)能怎么變? 如果將負(fù)電荷從A移到B, 靜電力做什么功?電勢(shì)能怎么變? 通過中的分析，在同一電場(chǎng)中，從A點(diǎn)

5、到B點(diǎn)，移動(dòng)正電荷與移動(dòng)負(fù)電荷，電荷的電勢(shì)能的變化是 。由此知，電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能是電場(chǎng)和電荷共有的。問題5電勢(shì)能的計(jì)算如圖,在場(chǎng)強(qiáng)E= 103N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,點(diǎn)電荷q=+1c從A移動(dòng)到B, A B相距L=1m,求：（1）靜電力做功為多少?電勢(shì)能如何變化?（2）若規(guī)定EPB=0,則EPA=? （3）若規(guī)定EPA=0,則EPB=? （4）若移動(dòng)的電荷q=-1c，情況又如何？結(jié)論：電荷在某點(diǎn)電勢(shì)能在數(shù)值上等于把它從_ _移到_位置時(shí)_。 由上一問題可知, 要確定電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能，必須先選定電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能為零。 通常把 的電勢(shì)能規(guī)定為0，或把 的電勢(shì)能規(guī)定為0 。如圖2所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)

6、，場(chǎng)強(qiáng)為E，取O點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn)，A點(diǎn)距O點(diǎn)為l，AO連線與電場(chǎng)強(qiáng)度反方向的夾角為.電荷量分別為q和2q的電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能為多少電勢(shì)能是否相同，電勢(shì)能與電荷量的比值是否相同3電勢(shì)-（表征電場(chǎng)能的性質(zhì)的重要物理量）（1）定義： 的比值，叫做這一點(diǎn)的電勢(shì)。用表示。注意：電勢(shì)是標(biāo)量，只有高低，沒有方向，但有正負(fù)。在計(jì)算電勢(shì)疊加時(shí)直接進(jìn)行代數(shù)運(yùn)算。（2）公式： （與試探電荷無(wú)關(guān)）（3）單位：伏特（V）（3）由電勢(shì)的定義式可得電勢(shì)能E = 由此可知，正電荷所處的位置電勢(shì)越高，具有的電場(chǎng)能就 。負(fù)電荷所處的位置電勢(shì)越高，具有的電場(chǎng)能就 。（5）零電勢(shì)位置的規(guī)定：電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)的數(shù)值與零電勢(shì)的選擇有關(guān)，即

7、電勢(shì)的數(shù)值決定于零電勢(shì)的選擇（大地或無(wú)窮遠(yuǎn)默認(rèn)為零）(6) 正試探電荷沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)，其電勢(shì)能 ，電勢(shì) ，故沿電場(chǎng)線方向電勢(shì) 。二、等勢(shì)面1、定義：電場(chǎng)中 相等的點(diǎn)構(gòu)成的面2、性質(zhì)： 在同一等勢(shì)面上各點(diǎn)電勢(shì)相等，所以在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力 做功 電場(chǎng)線跟等勢(shì)面 ，并且由電勢(shì) 的等勢(shì)面指向電勢(shì) 的等勢(shì)面。 等勢(shì)面越 ，電場(chǎng)強(qiáng)度越 等勢(shì)面不相 ，不相 3、等勢(shì)面的用途：由等勢(shì)面描繪電場(chǎng)線。4、幾種電場(chǎng)的電場(chǎng)線及等勢(shì)面注意：等量同種電荷連線和中線上連線上：中點(diǎn)電勢(shì)最小 中線上：由中點(diǎn)到無(wú)窮遠(yuǎn)電勢(shì)逐漸減小，無(wú)窮遠(yuǎn)電勢(shì)為零。等量異種電荷連線上和中線上連線上：由正電荷到負(fù)電荷電勢(shì)逐漸減小。 中線

8、上：各點(diǎn)電勢(shì)相等且都等于零?！菊n后練習(xí)案】1、下列說法中正確的是：（ ）A、沿著電場(chǎng)線的方向場(chǎng)強(qiáng)一定越來越弱 B、沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)一定越來越低C、勻強(qiáng)電場(chǎng)中，各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定大小相等，方向相同 D、勻強(qiáng)電場(chǎng)中，各點(diǎn)的電勢(shì)一定相等2、有關(guān)電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)，下列說法中正確的是（            ）A、由放在該點(diǎn)的電荷所具有的電勢(shì)能的多少?zèng)Q定 B、由放在該點(diǎn)的電荷的電量多少來決定C、與放在該點(diǎn)的電荷的正負(fù)有關(guān) D、是電場(chǎng)本身的屬性，與放入該點(diǎn)的電荷情況無(wú)關(guān)3、在電場(chǎng)中（ ）A.在等勢(shì)

9、面上移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力總是不做功 B.某點(diǎn)的電勢(shì)高，檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能一定大C.某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零，檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能一定為零D.某點(diǎn)的電勢(shì)為零，檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能一定為零4、關(guān)于等勢(shì)面正確的說法是（    ）A電荷在等勢(shì)面上移動(dòng)時(shí)不受電場(chǎng)力作用，所以不做功 B等勢(shì)面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等C等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直 D兩等勢(shì)面不能相交5、下列說法正確的是（ ）A. 在電場(chǎng)中順著電場(chǎng)線移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力做功，電荷電勢(shì)能減少B. 在電場(chǎng)中逆著電場(chǎng)線移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力做功，電荷電勢(shì)能減少C. 在電場(chǎng)中順著電場(chǎng)線移動(dòng)正電荷，電場(chǎng)力做正功，電荷電勢(shì)能減少D. 在電場(chǎng)中逆著電場(chǎng)

10、線移動(dòng)負(fù)電荷，電場(chǎng)力做負(fù)功，電荷電勢(shì)能增加a b6、如圖，是某電場(chǎng)中的一條直電場(chǎng)線，一電子（重力不計(jì)）從a點(diǎn)由靜止釋放，它將沿直線向b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，則可判斷 A該電場(chǎng)一定是勻強(qiáng)電場(chǎng) B場(chǎng)強(qiáng)Ea一定小于Eb C電子在a點(diǎn)具有的電勢(shì)能EPa一定大于在b點(diǎn)具有的電勢(shì)能EPb D電場(chǎng)線一定是a指向b7、 如圖所示，電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，則下列說法中正確的是（ ）A. 電勢(shì)，場(chǎng)強(qiáng)B. 電勢(shì)，場(chǎng)強(qiáng)C. 將電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場(chǎng)力做了正功D. 將電荷分別放在A、B兩點(diǎn)時(shí)具有的電勢(shì)能8、如圖所示，在點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線上依次有A、B、C三點(diǎn)，分別把+q和-q的試驗(yàn)電荷依次放在三點(diǎn)上，關(guān)于它所具有的電勢(shì)能的正確說法

11、是（ ）A放上+q時(shí)，它們的電勢(shì)能EPAEPBEPC B放上+q時(shí)，它們的電勢(shì)能EPAEPBEPCC放上q時(shí)，它們的電勢(shì)能EPAEPBEPC D放上q時(shí)，它們的電勢(shì)能EPAEPBEPC9、一個(gè)點(diǎn)電荷，從靜電場(chǎng)中的a點(diǎn)移至b點(diǎn)，其電勢(shì)能的變化為零，則（） Aa、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定相等 B該電荷一定沿等勢(shì)面移動(dòng) C作用于該點(diǎn)電荷的電場(chǎng)力與其移動(dòng)方向總是垂直的 Da、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等10、在靜電場(chǎng)中，關(guān)于場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)的說法正確的是（ ）A電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方電勢(shì)一定高 B電勢(shì)為零的地方場(chǎng)強(qiáng)也一定為零C場(chǎng)強(qiáng)為零的地方電勢(shì)也一定為零 D場(chǎng)強(qiáng)大小相同的點(diǎn)電勢(shì)不一定相同11、若帶正電的小球只受電場(chǎng)力的作用，則它在任

12、意一段時(shí)間內(nèi)（ ）A一定沿著電場(chǎng)線由高電勢(shì)向低電勢(shì)運(yùn)動(dòng) B一定沿著電場(chǎng)線由低電勢(shì)向高電勢(shì)運(yùn)動(dòng)C不一定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，但一定由高電勢(shì)向低電勢(shì)運(yùn)動(dòng)D不一定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，也不一定由高電勢(shì)向低電勢(shì)運(yùn)動(dòng)12、將一正電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)處移至電場(chǎng)中M點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為6.0×109 J，若將一個(gè)等量的負(fù)電荷從電場(chǎng)中N點(diǎn)移向無(wú)窮遠(yuǎn)處，電場(chǎng)力做功為7.0×109 J，則M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)M、N有如下關(guān)系A(chǔ)MN0 BNM0 CNM0 DMN013、關(guān)于公式=可知：（ ）A、電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)，與放在該點(diǎn)電荷具有的電勢(shì)能成正比B、電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)，與放在該點(diǎn)電荷的電荷量成反比C、電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)，與該點(diǎn)是否有

13、電荷，電荷的正負(fù)及電荷量的大小無(wú)關(guān)D、放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的點(diǎn)電荷不同，電勢(shì)能也不同，但電勢(shì)能與電荷量的比值保持不變14、如圖所示，在O點(diǎn)置一點(diǎn)電荷Q，以O(shè)為圓心作一圓。現(xiàn)將一電荷從A分別移到圓上的B、C、D三點(diǎn)，則電場(chǎng)力做功最多的過程是：（ ）A、移到B的過程 B、移到C的過程C、移到D的過程 D、三個(gè)過程一樣多14、下列關(guān)系電勢(shì)高低的判斷，正確的是（ ）A、正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)，其電勢(shì)能增加，A點(diǎn)電勢(shì)一定較低B、正電荷只在電場(chǎng)力作用下，從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，A點(diǎn)電勢(shì)一定較高C、負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，外力做正功，A點(diǎn)電勢(shì)一定較高D、負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電勢(shì)能增加，A點(diǎn)電勢(shì)能一定較低2、如圖所示，a、

14、b兩點(diǎn)電勢(shì)相同，電場(chǎng)強(qiáng)度也相同的是（ ）A B C D A B C D15、如圖所示，電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，則下列說法中正確的是（ ）A、電勢(shì)A> B 場(chǎng)強(qiáng)EA>EBB、電勢(shì)A> B 場(chǎng)強(qiáng)EA<EBC、將+q由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功D、將-q分別放在A、B兩點(diǎn)時(shí)具有電勢(shì)能EpA>EpB16、關(guān)于等勢(shì)面，正確的說法是（   ）A電荷在等勢(shì)面上移動(dòng)時(shí)不受電場(chǎng)力作用，所以不做功 B等勢(shì)面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等C等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂 D兩等勢(shì)面不能相交17、如圖所示,水平固定的小圓盤A,帶電量為Q,電勢(shì)為零,從圓盤外O靜止釋放一質(zhì)量為m,帶電

15、量為+q的小球,由于電場(chǎng)力的作用,小球豎直上升的高度可達(dá)盤中心豎直線上的C點(diǎn),OC=h,又知道過豎直線上的b點(diǎn)時(shí),小球速度最大,則在Q所形成的電場(chǎng)中,可確定的物理量是（ ）A. b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng) B. c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng) C. b點(diǎn)的電勢(shì) D. c點(diǎn)的電勢(shì)18、試探電荷q1放在電場(chǎng)中的A點(diǎn),電勢(shì)能為E (規(guī)定無(wú)限遠(yuǎn)處電勢(shì)能為零), A點(diǎn)的電勢(shì)為_,若把試探電荷q1換成試探電荷q2放在電場(chǎng)中的A點(diǎn),A點(diǎn)的電勢(shì)為_ (仍規(guī)定無(wú)限遠(yuǎn)處電勢(shì)能為零).19、如圖所示，把電量為5×109C的電荷，從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，其電勢(shì)能（選填“增大”、“減小”或“不變”）；若A點(diǎn)的電勢(shì)UA15V，B點(diǎn)的電勢(shì)UB10V，則此過程中電場(chǎng)力做的功為J.20、將一個(gè)電量為2×108C的點(diǎn)電荷，從零電勢(shì)點(diǎn)O移到M點(diǎn)要克服電場(chǎng)力做功4×108J，則M點(diǎn)電勢(shì)M=_，若將該電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做功14×108J，則N點(diǎn)電勢(shì)N=_。21、有一帶電量q=3×106C的點(diǎn)電荷，從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)，克服電場(chǎng)力做功6×10-4J，從B點(diǎn)移到C點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力做功9×10-