電勢(shì)能和電勢(shì)（導(dǎo)學(xué)案）（原卷版）高二物理（人教版2019）

第1節(jié)電勢(shì)能和電勢(shì)導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、通過(guò)計(jì)算在勻強(qiáng)電場(chǎng)中移動(dòng)電荷靜電力所做的功，認(rèn)識(shí)靜電力做功跟路徑無(wú)關(guān)的特點(diǎn)。2、通過(guò)類比重力勢(shì)能引入電勢(shì)能，體會(huì)能量觀點(diǎn)是分析物理問(wèn)題的重要方法，并進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到物理學(xué)的和諧統(tǒng)一性。3、理解電勢(shì)能的變化與靜電力做功的關(guān)系。知道常見(jiàn)的電勢(shì)能零點(diǎn)的規(guī)定方法。4、通過(guò)建立電勢(shì)概念的過(guò)程，理解電勢(shì)是從能的角度描述電場(chǎng)的物理量。會(huì)判斷電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)的高低?！緦W(xué)習(xí)重難點(diǎn)】學(xué)習(xí)重點(diǎn)：電勢(shì)概念的建立。學(xué)習(xí)難點(diǎn)：電勢(shì)概念的建立?！局R(shí)回顧】1、動(dòng)能定理：力在一個(gè)過(guò)程中對(duì)物體做的功，等于物體在這個(gè)過(guò)程中__________。即__________。2、功的計(jì)算式：__________。力對(duì)物體不做功的三種情況是：____________________，____________________，____________________。3、重力做功與物體運(yùn)動(dòng)的__________無(wú)關(guān)，只與______________________________有關(guān)。重力做的功等于____________________。重力勢(shì)能是__________，具有__________性、__________性。選擇不同的__________，同一物體在同一高度具有的____________________。重力勢(shì)能的計(jì)算式是：__________。將不同質(zhì)量的物體從地面搬到樓頂，重力勢(shì)能的變化__________，但是物體被提升的高度是__________的。4、電場(chǎng)強(qiáng)度是反映電場(chǎng)__________的性質(zhì)的物理量，由__________決定，與檢驗(yàn)電荷__________，是__________?！咀灾黝A(yù)習(xí)】1、靜電力做的功與______________________________有關(guān)，但與電荷經(jīng)過(guò)的路徑__________。2、電荷在電場(chǎng)中具有的勢(shì)能叫__________，用符號(hào)__________表示。3、與重力勢(shì)能相似，電勢(shì)能也具有__________性、__________性，是__________。電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能，等于把它從__________移動(dòng)到__________時(shí)靜電力所做的功。選擇不同的零勢(shì)能面，對(duì)于同一個(gè)帶電體在同一點(diǎn)來(lái)說(shuō)電勢(shì)能大小是__________的。4、電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的__________與它的__________之比稱為電勢(shì)，用__________表示，定義式是：__________。國(guó)際單位是__________（符號(hào)：__________）。由定義式可知，1V＝1__________。電勢(shì)具有__________性，是__________。【課堂探究】新課導(dǎo)入：如圖，一個(gè)正電荷在勻強(qiáng)電場(chǎng)中只受到靜電力F的作用，它在電場(chǎng)中由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，靜電力做了正功WAB。思考：由動(dòng)能定理，該電荷的動(dòng)能增加了多少？動(dòng)能的增加意味著什么？第一部分靜電力做功的特點(diǎn)思考1：在以下四種情況下，求電場(chǎng)力做的功。已知電場(chǎng)強(qiáng)度E，將正的檢驗(yàn)電荷q從A沿直線移至B。將正的檢驗(yàn)電荷q從A沿折線移至B。將正的檢驗(yàn)電荷q從A沿如圖所示的曲線移至B。將正的檢驗(yàn)電荷q沿任意曲線由A移到B。思考2：上面的問(wèn)題中，如果改為負(fù)的檢驗(yàn)電荷，結(jié)果如何？思考3：對(duì)比上述電場(chǎng)力做功的情況，可以發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？思考4：如圖，試探電荷q只受電場(chǎng)力作用由A運(yùn)動(dòng)到B（圖中黑色曲線），能量如何變化？第二部分電勢(shì)能電荷在電場(chǎng)中具有的勢(shì)能叫__________，用符號(hào)__________表示。思考1：電場(chǎng)力做功和電勢(shì)能的關(guān)系是怎樣的？思考2：對(duì)比重力勢(shì)能，電勢(shì)能具有哪些特點(diǎn)？思考3：電勢(shì)能的大小怎樣計(jì)算？思考4：勻強(qiáng)電場(chǎng)中任取一點(diǎn)A，取一點(diǎn)B，并規(guī)定電荷在B點(diǎn)的電勢(shì)能為0，引入檢驗(yàn)電荷置于A，其電勢(shì)能為EPA。則從A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力做功為多少？思考5：若q＝＋1C時(shí)EPA＝E0，則q＝＋2C、＋3C……﹣1C、﹣2C、﹣3C……時(shí)，EPA等于多少？思考6：如圖，q從A移到B，取為零電勢(shì)能點(diǎn)，EPA與q的比值是多少？有何特點(diǎn)？第三部分電勢(shì)電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)能與它的電荷量之比稱為_(kāi)_________，用__________表示，定義式為_(kāi)_________，國(guó)際單位：__________（符號(hào)：__________），1V＝1__________。思考1：電勢(shì)有何特點(diǎn)？思考2：如圖，電荷由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的B點(diǎn)，完成表格。電荷由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的B點(diǎn)正電荷負(fù)電荷電場(chǎng)力做功電勢(shì)能變化電勢(shì)變化____________________方向，電勢(shì)降低最快。思考3：判斷電勢(shì)高低的基本方法有哪些？思考4：電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度有何區(qū)別？電勢(shì)電場(chǎng)強(qiáng)度E物理意義決定因素矢/標(biāo)量思考5：在下列電場(chǎng)中，電勢(shì)的變化有何規(guī)律？等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)等量同種正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)等量同種負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)【自我測(cè)評(píng)】1．（2022秋·福建寧德·高二福建省寧德第一中學(xué)?？茧A段練習(xí)）下圖為靜電植絨的原理圖。帶負(fù)電的金屬網(wǎng)中盛有絨毛，真空中帶負(fù)電的絨毛一旦與布匹上的黏合劑接觸就粘貼在布匹上，則帶負(fù)電的絨毛從帶負(fù)電的金屬網(wǎng)到布匹的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（）A．做勻速運(yùn)動(dòng)B．做加速運(yùn)動(dòng)C．電勢(shì)能逐漸增大D．運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)處各點(diǎn)電勢(shì)逐漸升高2．（2022·江蘇南京·高一期末）反天刀是生活在尼羅河的一種魚(yú)類，沿著它身體的長(zhǎng)度方向分布著電器官，這些器官能在魚(yú)周圍產(chǎn)生電場(chǎng)，如圖為反天刀周圍的電場(chǎng)線分布示意圖，A、B、C為電場(chǎng)中的點(diǎn)，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．反天刀尾部帶正電B．B點(diǎn)電勢(shì)高于C點(diǎn)電勢(shì)C．B點(diǎn)和C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度可能相同D．將一負(fù)電荷從A點(diǎn)沿虛線移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力對(duì)其做負(fù)功3．（2022·黑龍江·哈爾濱三中模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，實(shí)線表示電場(chǎng)線，虛線表示只受電場(chǎng)力作用的帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡。粒子先經(jīng)過(guò)M點(diǎn)，再經(jīng)過(guò)N點(diǎn)，以下正確的是（）A．粒子在N點(diǎn)的加速度小于在M點(diǎn)的加速度 B．該帶電粒子帶正電C．M點(diǎn)的電勢(shì)低于在N點(diǎn)的電勢(shì) D．粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能4．（2022·廣東·禪城實(shí)驗(yàn)高中高三階段練習(xí)）大氣污染日益嚴(yán)重，為了減少污染要求工業(yè)尾氣需要按照靜電除塵器進(jìn)行除塵才允許排放，下圖是靜電除塵器的原理示意圖，P接負(fù)極，外殼Q接正極，廢氣以一定的速度從底部開(kāi)口進(jìn)入，經(jīng)過(guò)除塵后，干凈的空氣從頂部出來(lái)，達(dá)到除塵目的。m，n是兩粒帶電的塵埃（僅受電場(chǎng)力），虛線分別是他們的運(yùn)動(dòng)軌跡（）A．m做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，n做變加速曲線運(yùn)動(dòng)B．m、n一定帶正電C．n的電勢(shì)能一定增加D．微粒m在P處的電勢(shì)高于m處5．（2022·河南宏力學(xué)校高二期末）如圖所示，d處固定有負(fù)點(diǎn)電荷Q，一個(gè)帶電質(zhì)點(diǎn)只在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)，射入此區(qū)域時(shí)的軌跡為圖中曲線abc，a、b、c、d恰好是一正方形的四個(gè)頂點(diǎn)，則有（）A．a(chǎn)、b、c三點(diǎn)處電勢(shì)高低關(guān)系是φB．質(zhì)點(diǎn)由a到c，電勢(shì)能先增加后減小，在b點(diǎn)動(dòng)能最小C．質(zhì)點(diǎn)在a、b、c三點(diǎn)處的加速度大小之比為1:2:1D．若將d處的點(diǎn)電荷改為+Q，該帶電質(zhì)點(diǎn)的軌跡仍可能為曲線abc6．（2022秋·湖南常德·高二漢壽縣第一中學(xué)校考階段練習(xí)）兩個(gè)固定的等量異種點(diǎn)電荷所形成電場(chǎng)的等勢(shì)面如圖中虛線所示，一帶電粒子以某一速度從圖中a點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡為圖中實(shí)線所示，若粒子只受靜電力作用，則下列關(guān)于帶電粒子的判斷正確的是（）A．帶正電B．速度先變大后變小C．電勢(shì)能先變大后變小D．經(jīng)過(guò)b點(diǎn)和d點(diǎn)時(shí)的速度大小相同7．（2022秋·河南安陽(yáng)·高二?？奸_(kāi)學(xué)考試）一帶負(fù)電粒子只在電場(chǎng)力作用下沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，其電勢(shì)能Ep隨位移x的變化關(guān)系如圖所示，則粒子在從x1向x3運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是（）A．在x1處粒子速度最大B．在x2處粒子加速度為零C．在x3處電勢(shì)最高D．在x2處電勢(shì)為零8．（2022·江西·豐城九中高一期末）帶電球體的半徑為R，以球心為原點(diǎn)O建立坐標(biāo)軸x，軸上各點(diǎn)電勢(shì)φ隨x變化如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A．球體帶負(fù)電荷B．球心處電場(chǎng)強(qiáng)度最大C．A、B兩點(diǎn)電勢(shì)相同，電場(chǎng)強(qiáng)度不相同D．一帶負(fù)電的試探電荷在B點(diǎn)的電勢(shì)能比在C點(diǎn)電勢(shì)能的小【學(xué)后反思】________________________________________________________________________________________________