高中物理電勢能和電勢教案設計
學習內(nèi)容
1.4電勢能和電勢
學習目標
1、理解靜電力做功的特點、電勢能的概念、電勢能與電場力做功的關系。
2、理解電勢的概念，知道電勢是描述電場的能的性質(zhì)的物理量。
3、明確電勢能、電勢、靜電力的功、電勢能的關系。
4、了解電勢與電場線的關系，等勢面的意義及與電場線的關系。
學習重、難點 重點：
理解掌握電勢能、電勢、等勢面的概念及意義。
難點：掌握電勢能與做功的關系，并能用此解決相關問題
學法指導
自主、合作、探究
知識鏈接
1．回顧：靜電力、電場強度、重力勢能的概念 。
2．一個靜止的試探電荷放入電場中，它在靜電力的作用下將做加速運動而獲得動能，請同學們思考：是什么能轉化為試探電荷的動能？
學習過程 用案人自我創(chuàng)新
[自主學習]
一．靜電力做功的特點
結合課本1.4-1分析試探電荷q在場強為E的勻強電場中沿不同路徑從A運動到B電場力做功的情況。
（1） q沿直線從A到B，W1= 。
（2） q沿折線從A到M、再從M到B，W2= 。
�。�3） q沿任意曲線線A到B，W3= 。
靜電力做功特點與重力做功一樣嗎？
二．電勢能（與重力勢能相類比）
（1） 電勢能：由于移動電荷時靜電力做功與移動的路徑無關，所以電荷在電場中也具有勢能，這種勢能叫做 。
�。�2） 靜電力做功等于電勢能的變化量（靜電力做功改變電勢能） 電場力做正功，電荷的電勢能減小；電場力做負功，電荷的電勢能增加。電場力做多少功，電勢能就變化多少，在只受電場力作用下，電勢能與動能相互轉化，而它們的總量保持不變。（與重力做功相類比）
分析：
正電荷順著電場線移動，電場力做 ，電勢能
正電荷逆著電場線移動，電場力做 ，電勢能
負電荷順著電場線移動，電場力做 ，電勢能
負電荷逆著電場線移動，電場力做 ，電勢能
( 3 )注意：
①．電勢能零點的規(guī)定：大地或無窮遠默認為零
�、谠谡姾僧a(chǎn)生的電場中正電荷在任意一點具有的電勢能都為正，負電荷在任一點具有的電勢能都為負。
在負電荷產(chǎn)生的電場中正電荷在任意一點具有的電勢能都為負，負電荷在任意一點具有的電勢能都為正。
[思考、討論]
1．如何計算電荷在電場中某一點A具有的電勢能EP？
2．將電荷由A點移到B點如何判斷電荷A、B兩點電勢能的大小？
三．電勢 （相當于高度）
�。�1）定義： 。用 表示。電勢是標量，只有大小，沒有方向，但有正負。[高考資源網(wǎng)KS5U.COM]
�。�2）公式： （與試探電荷無關） 單位：伏特（V）
�。�3）零電勢位置的規(guī)定：大地或無窮遠默認為零，電場中某一點的電勢的數(shù)值與零電勢的選擇有關，即電勢的數(shù)值決定于零電勢的選擇．
討論（合作學習）：
1、電勢的高低與電場線的關系： 。
2、正電荷的電場中電勢為正，負電荷的電場中電勢為負
四．等勢面
1． 定義：電場中電勢相等的點構成的面
2． 幾種電場的電場線及等勢面（虛線）
3.等勢面的特點
1、 在等勢面上移動電荷，電場力不做功
2、 電場線（或E）⊥等勢面
3、 電場線由高的等勢面指向低的等勢面
4、 等勢面不相交 ，可以閉合
5、 靜電平衡的導體是等勢體，表面是等勢面（了解）
7、沿電場方向電勢降低最快（場強方向是電勢降落最快的地方）
特別說明：（結合上面圖理解）
①等量同種電荷（正）連線和中線上
連線上：中點電勢最小
中線上：由中點到無窮遠電勢逐漸減小，無窮遠電勢為零。
�、诘攘慨惙N電荷連線上和中線上
連線上：由正電荷到負電荷電勢逐漸減小。
中線上：各點電勢相等且都等于零。
達標檢測 1、下列說法正確的是（ ）
A. 在電場中順著電場線移動電荷，電場力做功，電荷電勢能減少
B. 在電場中逆著電場線移動電荷，電場力做功，電荷電勢能減少
C. 在電場中順著電場線移動正電荷，電場力做正功，電荷電勢能減少
D. 在電場中逆著電場線移動負電荷，電場力做負功，電荷電勢能增加
2、如圖所示，A、B、C為電場中同一電場線上的三點，設電荷在電場中只受電場力作用，則下列說法正確的是（ ）
A、若在C點無初速釋放正電荷，電荷向B運動，電勢能減小
B、若在C點無初速釋放正電荷，電荷向B運動，電勢能增大
C、若在C點無初速釋放負電荷，電荷向A運動，電勢能增大
D、若在C點無初速釋放負電荷，電荷向A運動，電勢能減小
3、圖一表示等量異種電荷P和Q形成的電場內(nèi)的一簇等勢面，求
(1) P、Q各帶何種電荷？
(2) 把q=10－7C的正點電荷從A移到B，電場力做多少功？
(3) 把q從B移到C電場力做多少功？
(4) 把q從C移到A電場力做多少功？
(5) q從A出發(fā)經(jīng)過B和C回到A的過程中電場力對電荷做的總功為多少？
4、如圖6，在點電荷＋Q電場中，以＋Q為球心的同一球面上有A、B、C三點，把正檢驗電荷從球內(nèi)P點移到A、B、C各點時電場力作功WPA、WPB、WPC的大小關系為________．
5、如圖7，a、b、c、d為某電場中的等勢面，一帶正電粒子飛入電場后只在電場力作用下沿M點到N點的虛線運動．由圖可知，四個等勢面電勢Ua、Ub、Uc、Ud由高到低的排列順序是_______，帶電粒子在M、N兩點中，電勢能較大的是_________點．
6、如圖3，絕緣光滑半圓環(huán)軌道放在豎直向下的'勻強電場中，場強為E．在與環(huán)心等高處放有一質(zhì)量為m、帶電＋q的小球，由靜止開始沿軌道運動，下述說法正確的是（ ）
A．小球在運動過程中機械能守恒
B．小球經(jīng)過環(huán)的最低點時速度最大
C．小球經(jīng)過環(huán)的最低點時對軌道壓力為（mg＋Eq）
D．小球經(jīng)過環(huán)的最低點時對軌道壓力為3（mg－qE）
7、若帶正電的小球只受電場力的作用，則它在任意一段時間內(nèi)（ ）
A．一定沿著電場線由高電勢向低電勢運動
B．一定沿著電場線由低電勢向高電勢運動
C．不一定沿電場線運動，但一定由高電勢向低電勢運動
D．不一定沿電場線運動，也不一定由高電勢向低電勢運動
8、在靜電場中，關于場強和電勢的說法正確的是（ ）
A．電場強度大的地方電勢一定高
B．電勢為零的地方場強也一定為零
C．場強為零的地方電勢也一定為零
D．場強大小相同的點電勢不一定相同
9、在勻強電場中有a、b、c三點，位置關系如圖52-6所示，其中ab=√3 cm，bc=1cm已知電場線與abc三點所在的平面平行,若將電量為-2×10－８C的點電荷從a 移到b，電場力不做功，而把該電荷從a移到c，電場力做功為1.8×10－７J
(1)畫出通過 a、b、c 三點的電場線
(2)求該勻強電場的電場強度
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