2024-2025學年新教材高中物理第十章靜電場中的能量第一節(jié)電勢能和電勢學案新人教版必修3

PAGE5-第十章第1節(jié)電勢能和電勢學習目標明確靜電力做功的特點即靜電力做功與路徑無關。2.理解靜電力做功與電勢能改變的關系，理解電勢能的概念，相識電勢能的相對性。重點難點1.知道電勢的定義方法和定義式、單位。2.知道電勢與電場線的關系。自主探究一、靜電力做功的特點是.

二、電勢能1.電勢能的定義:.用表示.

2.靜電力做功與電勢能改變的關系:.

3.如何求電荷在某點處具有的電勢能?.

4.零勢能面的選擇:.

三、電勢1.定義:.

2.電勢是,它只有,沒有方向,但有正負.

3.電場線指向電勢的方向.順著電場線方向,電勢越來越.

4.零電勢位置的規(guī)定:.

探究思索一、靜電力做功的特點【探究1】如圖所示,質量為m的物體在重力場中,分別:(1)沿折線從A運動到B;(2)沿直線從A運動到B;(3)沿曲線從A運動到B.重力分別做多少功?重力做功的特點是什么?重力做功與重力勢能的關系是什么?【思維導引】結合教材圖10.1-2,分析如圖所示的摸索電荷q在電場強度為E的勻強電場中沿不同路徑從A運動到B電場力做功的狀況.(1)q沿直線從A到B;(2)q沿折線從A到M、再從M到B;(3)q沿隨意曲線從A到B.二、靜電力做功與電勢能的關系【探究2】在重力場中由靜止釋放質點,質點肯定加速運動,動能增加,勢能削減;如圖所示,在靜電場中,靜電力做功使摸索電荷獲得動能,是什么轉化為摸索電荷的動能的?【探究3】重力做的正功等于削減的重力勢能,克服重力做的功等于增加的重力勢能,用公式表示為WAB=EpA-EpB=-ΔEp.那么,靜電力做功與電勢能的關系呢?【案例分析】分析對不同的電荷從A運動到B的過程中電勢能的改變狀況.【探究4】如何確定電荷在某點處具有的電勢能?(類比分析:如何求出A點的重力勢能呢?進而總結出電勢能的求法.)【拓展】零勢能面的選擇:通常把電荷離場源電荷無限遠處的電勢能規(guī)定為零,或把電荷在大地表面上的電勢能規(guī)定為零.【探究5】重力勢能是物體和地球組成的系統(tǒng)所共有的,那么電勢能是否也是電荷和電場所共有的呢?(1)若被移動電荷的極性、電荷量不同,對其電勢能有何影響?(2)若電荷所處電場發(fā)生改變,對位于其中的電荷的電勢能有何影響?(3)若電場中沒有電荷或者空間不存在電場,還有電勢能嗎?三、電勢【探究6】如何推斷電勢的凹凸呢?隨堂訓練1.一點電荷從電場中的A點移動到B點,靜電力做功為零,則以下說法中正確的是(

)A.A、B兩點的電勢肯定相等

B.A、B兩點的電場強度肯定相等

C.該點電荷肯定始終沿等勢面運動

D.作用于該點電荷的靜電力方向與其移動方向肯定是始終垂直的2.如圖所示,a、b、c為電場中同一條水平方向電場線上的三點,c為ab中點.a、b電勢分別為Ua=5V、Ub=3V.下列敘述正確的是(

)A.該電場在c點處的電勢肯定為4V

B.a點處的場強Ea肯定大于b點處的場強Eb

C.一正電荷在c點的電勢能肯定大于在b點電勢能

D.一正電荷運動到c點時受到的電場力由c指向a3.關于電勢和電勢能的說法正確的是(

)A.電荷放在電勢越高的位置電勢能越大

B.在電場中電勢越高的位置,電荷的電量越大所具有的電勢能就越大

C.在正點電荷電場中的隨意一點處,正電荷具有的電勢能肯定小于負電荷具有的電勢能

D.在負點電荷電場中的隨意一點處,正電荷具有的電勢能肯定小于負電荷具有的電勢能4.關于電勢的凹凸,下列說法正確的是(

)A.沿著電場線的方向電勢不肯定降低

B.電勢降低的方向肯定是電場線的方向

C.正電荷只在電場力的作用下,肯定向電勢低的地方移動

D.負電荷只在電場力的作用下由靜止釋放,肯定向電勢高的地方移動5.某電場的電場線分布如圖所示，以下說法錯誤的是()A．c點場強大于b點場強B．a點電勢高于b點電勢C．若將一摸索電荷+q由a點釋放，它將沿電場線運動到b點D．若在d點再固定一點電荷﹣Q，將一摸索電荷+q由a移至b的過程中，電勢能減小

答案以及解析1.答案：A解析：分析:依據電場力做功公式WAB=qUAB,靜電力做功為零,UAB=0,A、B兩點電勢相等,電場強度不肯定相等.電場力做功只與電荷的初末位置有關,與路徑無關,可推斷電荷不肯定沿等勢面移動,靜電力就不肯定與移動方向垂直.

解答:解:A、依據電場力做功公式WAB=qUAB,靜電力做功為零,UAB=0,A、B兩點電勢相等,故A正確.

B、電場強度與電勢沒有干脆關系,電勢相等,場強不肯定相等.故B錯誤.

C、D電場力做功只與電荷的初末位置有關,與路徑無關,電場力做功為零,電荷不肯定沿等勢面移動,靜電力不肯定與移動方向垂直.故C、D錯誤.

故選A.

點評:電場力與重力相像,做功只與初末位置有關,與路徑無關.2.答案：C解析：A、當該電場是勻強電場時,由于沿電場方向相同距離電勢差相等,則場在c點處的電勢肯定為4V.當該電場不是勻強電場時,在c點處的電勢不肯定為4V.故A錯誤.B、一條電場線無法比較電場線的疏密,就無法比較場強的大小,則a點處的場強Ea不肯定大于b點處的場強Eb.故B錯誤.C、由題,a點的電勢高于b點的電勢,依據正電荷在電勢高處電勢能大可知,正電荷從c點運動到b點電勢能肯定削減.故C正確.D、由題可推斷電場線方向從a指向b,正電荷運動到c點時受到的電場力由a指向b.故D錯誤.故選C3.答案：D解析：A、正電荷放在電勢越高的位置電勢能越大,而負電荷放在電勢越高的位置電勢能越小.故A錯誤.

B、在電場中電勢越高的位置,電荷的電量越大所具有的電勢能不肯定越大,與電荷的電性、電勢的正負有關.故B錯誤.

C、無窮遠處電勢為零,在正點電荷電場中隨意一點的電勢為正值,則正電荷具有的電勢能肯定大于負電荷具有的電勢能.故C錯誤.

D、無窮遠處電勢為零,在負點電荷電場中隨意一點的電勢為負值,則正電荷具有的電勢能肯定小于負電荷具有的電勢能.故D正確.

故選D4.答案：D解析：沿著電場線方向電勢漸漸降低.故A錯誤.沿著電場線方向電勢降低,但是電勢降低的方向不肯定是電場線的方向,電勢降低最快的方向是電場線的方向,故B錯誤.正電荷受力方向為電場強度的方向,正電荷的速度方向不確定,正電荷不肯定向電勢低的地方移動,所以C錯誤;負電荷受力方向為電場強度的反方向,負電荷由靜止釋放,肯定向電勢高的地方移動,所以D正確.5.答案：AC解析：電場線密的地方場強大,所以b點場強大于c點場強，A錯誤;沿若電場線方向電勢降低，則a點電勢高于b點電勢確；由圖可知,該電場不是勻強電場，a、b所在電場線是曲線，說明電場的方向是不斷改變的，所以若將一摸索電荷+q由a點靜止釋放.它不行能沿電場線運動到b點,C錯誤;若不加點電荷-Q，將一摸索電荷