2012高中物理 1.4 电势和电势差教案1 粤教版选修3-1

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1、§1.4电势和电势差【学习目标】一、知识与技能1、理解电势差和电势的概念,知道电势和电场强度一样,都是描述电场性质的物理量2、理解电势差和电势两个概念及其关系式3、知道电势能的概念,知道电场力做功与电势能变化的关系4、了解等势面的意义、作用和典型电场中等势面的分布二、过程与方法1、通过电势能和重力势能的比较,体会类比方法在物理学中的应用。2、重温比值定义法3、经历电势定义和等势面引入的过场,认识电场的描述方法。三、情感态度与价值观1、通过对原有知识的加工,对新旧知识的类比、概括,培养学生知识自我更新的能力2、学习物理学家

2、探索自然规律的科学态度和科学精神【学习重点】静电力做功的特点,电势能和电势的概念,等势面【知识要点】1.静电力做功的特点:不论q在电场中由什么路径从A点移动到B点,静电力做的功都是的.静电力做的功与电荷的位置和位置有关,与电荷经过的路径.2.电势能:电荷在中具有的势能叫做电势能,用字母表示,单位.电势能是相对的与重力势能相似,与参考位置的选取有关.3.静电力做功与电势能的关系(1)静电力做的功电势能改变量的多少,公式W=.(2)电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该点移动到位置时所做的功.4.电势:电荷在电场中某一点的电

3、势能与它的电荷量的,叫做这一点的电势,用φ表示,定义式:φ=,在国际单位制中,电势的单位是伏特(V),1V=1J/C;电势是标量,只有大小,没有方向.5.电场线与电势:电场线指向电势的方向.6.等势面:电场中电势的各点构成的面叫做等势面.电场线跟等势面.5用心爱心专心答案:1.相等始末无关2.电场E焦耳3.(1)等于E-E(2)无穷远4.比值φ=E/q5.降低6.相等垂直【问题探究】问题1、电场线、场强、电势、等势面的相互关系如何?解答:电场线与场强的关系:电场线越密的地方表示场强越大,电场线上每点的切线方向表示该点的场

4、强方向。电场线与电势的关系:沿着电场线方向,电势越来越低。电场线与等势面的关系:电场线越密的地方等势面越密,电场线与通过该处的等势面垂直。场强数值与电势数值无直接关系:场强大的地方电势不一定大,零电势人为选取,而场强是否为零由场本身决定。【典型例题】【例1】如图所示,a、b为竖直向上的电场线上的两点,一带电质点在a由静止释放,沿电场线方向向上运动,到b点速度恰好为零,下列说法中正确的是:()A、带电质点在a、b两点所受的电场力都是竖直向上的B、a点电势比b点的电势高C、带电质点在a点的电势能比在b点的电势能小D、a点的电

5、场强度比b点的电场强度大【解析】带电质点在a点,由静止释放向上运动,说明电场力向上,且应满足Eaq>mg,而又静止于b点,说明电场力仍向上,用Ebq=mg,选项A、D正确,因不知质点的带电性质,故无法确定a、b两点的电势高低,选项B错误,a到b的运动过程中,电场力和重力做功,由动能定理可知,W电+W重=0,因为W重为负值,故W电必为正值,而电场力做正功,电势能减小,即b点的电势能小于a点电势能,选项C错误。【例2】如图所示,光滑绝缘细杆竖直放置,细杆右侧距杆0.3m处有一固定的点电荷Q,A、B是细杆上的两点,点A与Q、点

6、B与的连线与杆的夹角均为=37°。一中间有小孔的带电小球穿在绝缘细杆上滑下,通过A点时加速度为零,速度为3m/s,取g=10m/s2,求小球下落到B点时的加速度和速度的大小。【解析】求小球至B的加速度,从受力分析出发,探求小球在A、B两点的受力情况,从而确定加速度的关系。在A处,小球受力如图所示,由题意可知:K·……⑴在B处,小球受力如图所示,由题意可知:K·……⑵由⑴、⑵得a=2g=20m/s2小球从A到B受到的合力为变力,故不宜用牛顿定律和运动学公式求解,抓住A、B处在等势面上由A到B电场力做功为零这个特点,用动能定

7、理求解。mghAB=解得vB=5m/s5用心爱心专心【规律总结】1.电场中两点间电势差,类同于重力场中的两点间的高度差。电势差U=W/qU与W、q无关,与W、q的比值有关。2.电场中某点的电势,类同于重力场中某点的高度。3.电势能指电荷在电场中具有的能,类同于重力场中的重力势能。电场力做功,电势能减少,做多少功,电势能减少多少;类同于重力做功,重力势能减少,做多少力功,重力势能减少多少。【当堂反馈】1、下列说法中正确的是:()A、电场强度和电势都是矢量B、电势为零的地方,电场强度也一定为零C、把电荷从电场中一点移至另一点

8、电场力一定做功D、把电荷从电场中一点移至另一点电场力有可能不做功2、关于公式=可知:()A、电场中某点的电势,与放在该点电荷具有的电势能成正比B、电场中某点的电势,与放在该点电荷的电荷量成反比C、电场中某点的电势,与该点是否有电荷,电荷的正负及电荷量的大小无关D、放入电场中某点的点电荷不同,电势能也不同,但电势能与电

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