高二物理選修31第一章：1.4電勢(shì)能和電勢(shì)

1、.高二物學(xué)學(xué)案 3-1電勢(shì)能和電勢(shì)日期： 班級(jí) 姓名 一、學(xué)習(xí)目的：1、通過討論靜電力對(duì)試探電荷做功，知道靜電力做功與途徑無關(guān)的特點(diǎn)。2、將靜電力做功與重力做功進(jìn)展類比，理解靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系，認(rèn)識(shí)電勢(shì)能的相對(duì)性。3、知道電勢(shì)的定義方法和其定義式、單位。4、知道等勢(shì)面的定義，知道電場(chǎng)線一定垂直于等勢(shì)面。二、自學(xué)回憶：1、功的計(jì)算公式： 2、重力做功的特點(diǎn)：物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力對(duì)它做的功只跟它的 和 的位置有關(guān)，而跟物體運(yùn)動(dòng)的 無關(guān)。3、重力勢(shì)能的表達(dá)式： ，其中h是相對(duì)于 的高度，重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系： 。4、電場(chǎng)強(qiáng)度定義式： ，真空中的點(diǎn)電荷在某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 ：5、電場(chǎng)線是為了 電

2、場(chǎng)而 的線，實(shí)際并不存在。三、新課探究分組討論：把一個(gè)靜止的試探電荷放入電場(chǎng)中，它還會(huì)保持靜止嗎？為什么？假如它運(yùn)動(dòng)，將會(huì)做什么運(yùn)動(dòng)？原因是什么？ABEM一靜電力做功的特點(diǎn)試探電荷q在電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中沿幾條不同途徑從A點(diǎn)挪動(dòng)到B點(diǎn)，計(jì)算以下幾種情況下靜電力對(duì)電荷所做的功：1、沿直線AB2、沿折線AMB 3、沿曲線AB結(jié)論：二電勢(shì)能Ep1、定義：電荷在電場(chǎng)中所具有的 叫電勢(shì)能，國(guó)際單位制中，單位是 ，符號(hào)為 。2、靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系： ，關(guān)系式為 靜電力做正功，WAB 0,EPA EPB,電勢(shì)能 ；靜電力做負(fù)功，WAB 0,EPA EPB,電勢(shì)能 。考慮：怎樣確定電荷在電場(chǎng)中某

3、點(diǎn)的電勢(shì)能呢？3、相對(duì)性：只有當(dāng) 位置確定以后，電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能才有確定的值，通常規(guī)定：電荷在 或 的電勢(shì)能為零。4、電勢(shì)能是 量，但有正負(fù)之分，當(dāng)電荷的電勢(shì)能為正值時(shí)，它就比在零電勢(shì)能位置的電勢(shì)能 ，為負(fù)值時(shí)，它就比在零電勢(shì)能位置的電勢(shì)能 。例1 將帶電荷量為6×10-6C的負(fù)電荷從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)抑制電場(chǎng)力做了3×10-5J的功，再從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做了1.2×10-5 J的功，那么：1電荷從A移到B,再從B移到C的過程中電勢(shì)能共改變了多少？2假如規(guī)定A點(diǎn)的電勢(shì)能為零，那么該電荷在B點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢(shì)能分別為多少？3假如規(guī)定B點(diǎn)的電勢(shì)能為零，那么該

4、電荷在A點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢(shì)能分別為多少？ 三電勢(shì)規(guī)定：電荷在O點(diǎn)電勢(shì)能為0，那么EPA等于點(diǎn)和q由A點(diǎn)移到O點(diǎn)的過程中靜電力做的功，那么：EPA=WAO, 即：EPA=qElcos考慮：電荷量不同，電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能一樣嗎？它的電勢(shì)能跟電荷量的比值一樣嗎？類比電場(chǎng)強(qiáng)度的定義方法1、定義：電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的 與它的 的比值，叫這一點(diǎn)的電勢(shì)。2、定義式： , 國(guó)際單位制中，單位： ，符號(hào) ，1V=1J/C3、電勢(shì)是 量，但有正負(fù)之分，電勢(shì)的正負(fù)分別表示比參考點(diǎn)的電勢(shì) 還是 。4、相對(duì)性：電視的大小與 的選取有關(guān)，必須先確定零電勢(shì)點(diǎn)，才能確定某點(diǎn)的電勢(shì)值，一般選取 或 的電勢(shì)為零。5、沿電場(chǎng)線的方向，

5、電勢(shì)逐漸 。例2 判斷以下電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)的上下，并總結(jié)規(guī)律1+q在A點(diǎn)的電勢(shì)能比在B點(diǎn)的大，A、B兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢(shì)高？2-q在C點(diǎn)的電勢(shì)能比在D點(diǎn)的大，C、D兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢(shì)高？3+q在E點(diǎn)的電勢(shì)能為負(fù)值，-q在F點(diǎn)的電勢(shì)能也是負(fù)值，E、F兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢(shì)高？總結(jié)規(guī)律： 例3 以無限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零，請(qǐng)把點(diǎn)電荷+Q,-Q電場(chǎng)中某一點(diǎn)P產(chǎn)生的電勢(shì)及試探電荷+q、-q在P點(diǎn)的電勢(shì)能的特點(diǎn)填在以下表格中場(chǎng)源電荷P點(diǎn)電勢(shì)P的正負(fù)+q在P點(diǎn)的電勢(shì)能E+q的正負(fù)-q在P點(diǎn)的電勢(shì)能E-q的正負(fù)當(dāng)P點(diǎn)移至離場(chǎng)源電荷較近的位置時(shí)P怎樣變化E+q怎樣變化E-q怎樣變化+Q-Q五等勢(shì)面1、定義：電場(chǎng)中電勢(shì) 的點(diǎn)組成的面叫等勢(shì)面。

6、2、特點(diǎn)：1在同一等勢(shì)面上，各點(diǎn)電勢(shì) ，在同一等勢(shì)面上挪動(dòng)電荷，時(shí)靜電力 。2等勢(shì)面處處與電場(chǎng)線 。3電場(chǎng)線從 的等勢(shì)面指向 的等勢(shì)面。4兩個(gè)電勢(shì)不相等的等勢(shì)面在空間 。5等勢(shì)面的疏密表示電場(chǎng)的 ?？凑n本P19 幾種帶電體周圍的等勢(shì)面和電場(chǎng)線當(dāng)堂訓(xùn)練：1、有關(guān)電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)，以下說法中正確的選項(xiàng)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)的電荷情況無關(guān)2、關(guān)于等

7、勢(shì)面正確的說法是    A電荷在等勢(shì)面上挪動(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3、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，那么 Aa、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定相等 B該電荷一定沿等勢(shì)面挪動(dòng) C作用于該點(diǎn)電荷的電場(chǎng)力與其挪動(dòng)方向總是垂直的 Da、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等4、以下說法正確的選項(xiàng)是 A.在電場(chǎng)中順著電場(chǎng)線挪動(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)線挪動(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)線挪動(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)線挪動(dòng)

8、負(fù)電荷，電場(chǎng)力做負(fù)功，電荷電勢(shì)能增加ABC5、如下圖，A、B、C為電場(chǎng)中同一電場(chǎng)線上的三點(diǎn)，設(shè)電荷在電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力作用，那么以下說法正確的選項(xiàng)是 A假設(shè)在C點(diǎn)無初速釋放正電荷，電荷向B運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能減小B假設(shè)在C點(diǎn)無初速釋放正電荷，電荷向B運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能增大C假設(shè)在C點(diǎn)無初速釋放負(fù)電荷，電荷向A運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能增大D假設(shè)在C點(diǎn)無初速釋放負(fù)電荷，電荷向A運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能減小教學(xué)小結(jié)：班級(jí) 科目 作業(yè)日期 作業(yè)編號(hào) 1.4電勢(shì)能和電勢(shì)姓名 得分 1、 選擇題每題5分，共50分；每題只有一個(gè)選項(xiàng)正確1、如下圖，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

9、所具有的電勢(shì)能的正確說法是 A放上+q時(shí)，它們的電勢(shì)能EAEBECB放上+q時(shí)，它們的電勢(shì)能EAEBEC C放上q時(shí)，它們的電勢(shì)能EAEBECD放上q時(shí)，它們的電勢(shì)能EAEBEC2、一個(gè)點(diǎn)電荷，從靜電場(chǎng)的a點(diǎn)移到b點(diǎn)，其電勢(shì)變化為零，那么 一般說來，“老師概念之形成經(jīng)歷了非常漫長(zhǎng)的歷史。楊士勛唐初學(xué)者，四門博士?春秋谷梁傳疏?曰：“師者教人以不及，故謂師為師資也。這兒的“師資，其實(shí)就是先秦而后歷代對(duì)老師的別稱之一。?韓非子?也有云：“今有不才之子師長(zhǎng)教之弗為變其“師長(zhǎng)當(dāng)然也指老師。這兒的“師資和“師長(zhǎng)可稱為“老師概念的雛形，但仍說不上是名副其實(shí)的“老師，因?yàn)椤袄蠋煴匦枰忻鞔_的傳授知識(shí)的對(duì)象和

10、本身明確的職責(zé)。A.a、b兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一定相等“師之概念，大體是從先秦時(shí)期的“師長(zhǎng)、師傅、先生而來。其中“師傅更早那么意指春秋時(shí)國(guó)君的老師。?說文解字?中有注曰：“師教人以道者之稱也?！皫熤x，如今泛指從事教育工作或是傳授知識(shí)技術(shù)也或是某方面有特長(zhǎng)值得學(xué)習(xí)者。“老師的原意并非由“老而形容“師?！袄显谂f語義中也是一種尊稱，隱喻年長(zhǎng)且學(xué)識(shí)淵博者?！袄稀皫熯B用最初見于?史記?，有“荀卿最為老師之說法。漸漸“老師之說也不再有年齡的限制，老少皆可適用。只是司馬遷筆下的“老師當(dāng)然不是今日意義上的“老師，其只是“老和“師的復(fù)合構(gòu)詞，所表達(dá)的含義多指對(duì)知識(shí)淵博者的一種尊稱，雖能從其身上學(xué)以“道，但其不一定是知識(shí)

11、的傳播者。今天看來，“老師的必要條件不光是擁有知識(shí)，更重于傳播知識(shí)。B.該點(diǎn)電荷一定沿等勢(shì)面挪動(dòng)C.作用于該點(diǎn)電荷的電場(chǎng)力與其挪動(dòng)方向總是垂直的唐宋或更早之前，針對(duì)“經(jīng)學(xué)“律學(xué)“算學(xué)和“書學(xué)各科目，其相應(yīng)傳授者稱為“博士，這與當(dāng)今“博士含義已經(jīng)相去甚遠(yuǎn)。而對(duì)那些特別講授“武事或講解“經(jīng)籍者，又稱“講師?！敖淌诤汀爸叹瓰閷W(xué)官稱謂。前者始于宋，乃“宗學(xué)“律學(xué)“醫(yī)學(xué)“武學(xué)等科目的講授者；而后者那么于西晉武帝時(shí)代即已設(shè)立了，主要協(xié)助國(guó)子、博士培養(yǎng)生徒?！爸淘诠糯粌H要作入流的學(xué)問，其教書育人的職責(zé)也十清楚晰。唐代國(guó)子學(xué)、太學(xué)等所設(shè)之“助教一席，也是當(dāng)朝打眼的學(xué)官。至明清兩代，只設(shè)國(guó)子監(jiān)國(guó)子學(xué)一科

12、的“助教，其身價(jià)不謂顯赫，也稱得上朝廷要員。至此，無論是“博士“講師，還是“教授“助教，其今日老師應(yīng)具有的根本概念都具有了。D.a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)一定相等3、如圖四所示，為電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線，一個(gè)點(diǎn)電荷由靜止開場(chǎng)，在電場(chǎng)力作用下，從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，下面闡述正確的選項(xiàng)是 A.A處場(chǎng)強(qiáng)大于B處場(chǎng)強(qiáng)；B.點(diǎn)電荷在A處電勢(shì)能大于在B處電勢(shì)能；C.點(diǎn)電荷帶負(fù)電；D.由A到B點(diǎn)電荷受到電場(chǎng)力越來越小。4、在電場(chǎng)中，A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì)，那么 A把負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力作負(fù)功B把負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力作正功C把正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力作負(fù)功D把正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力作正功5、在靜電場(chǎng)中，關(guān)于場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)的說法正確的選項(xiàng)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)大小一樣的點(diǎn)電勢(shì)不一定一樣6、假設(shè)帶正電的小球只受電場(chǎng)力的作用，那么它在任意一段時(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)7、有一電場(chǎng)的電場(chǎng)線如圖1所示，場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和電勢(shì)分別用EA、EB和U