电势能和电势讲义.doc

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1、选修3-1第一章静电场第三节电势能和电势导学案一、要点知识：(一)复习导学1．静电力、电场强度概念，2．回顾重力做功的特点是什么?从静电力做功使试探电荷获得动能入手，提出问题：是什么能转化为试探电荷的动能？(二)合作探究1．静电力做功的特点结合课本图（右图）分析试探电荷q在场强为E的均强电场中沿不同路径从A运动到B电场力做功的情况。（1）q沿直线从A到B（2）q沿折线从A到M、再从M到B（3）q沿任意曲线线A到B结果都一样即：W=qELAM=qELABcos【结论】：在任何电场中，静电力移动电荷所做的功，只与始末两

2、点的位置有关，而与电荷的运动路径无关。与重力做功类比，引出：2．电势能（1）电势能：由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关，电荷在电场中也具有势能，这种势能叫做电势能。(标量)（2）静电力做功与电势能变化的关系：静电力做的功等于电势能的变化量。写成式子为：注意：①电场力做正功，电荷的电势能减小；电场力做负功，电荷的电势能增加②电场力力做多少功，电势能就变化多少，在只受电场力作用下，电势能与动能相互转化，而它们的总量保持不变。③在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为正，负电荷在任一点具有的电势能都为负

3、。在负电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为负，负电荷在任意一点具有的电势能都为正。④求电荷在电场中某点具有的电势能电荷在电场中某一点A具有的电势能EP等于将该点电荷由A点移到电势能零点电场力所做的功W的。即EP=W⑤求电荷在电场中A、B两点具有的电势能高低将电荷由A点移到B点根据电场力做功情况判断，电场力做正功，电势能减小，电荷在A点电势能大于在B点的电势能，反之电场力做负功，电势能增加，电荷在A点的电势能小于在B点的电势能。⑥电势能零点的规定若要确定电荷在电场中的电势能，应先规定电场中电势能的零位置（

4、任意性）。（大地或无穷远默认为零）第5页所以：电荷在电场中某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零电势能位置时电场力所有做的功。如上式若取B为电势能零点，则A点的电势能为：3．电势---表征电场能的性质的物理量度通过研究电荷在电场中电势能与它的电荷量的比值得出。（1）定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势。用表示。标量，只有大小，没有方向，但有正负。（2）定义式：（与试探电荷无关）（3）单位：伏特（V）（4）电势与电场线的关系：电势顺线降低。（电场线指向电势降低的方向）（5）零电势位

5、置的规定：电场中某一点的电势的数值与零电势的选择有关，即电势的数值决定于零电势的选择．（大地或无穷远默认为零）4．等势面⑴定义：电场中电势相等的点构成的面⑵等势面的性质：①在同一等势面上各点电势相等，所以在同一等势面上移动电荷，电场力不做功②电场线跟等势面一定垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。③等势面越密，电场强度越大④等势面不相交，不相切⑶等势面的用途：由等势面描绘电场线。⑷几种电场的电场线及等势面注意：①等量同种正电荷连线和中线上连线上：中点电势最小中线上：由中点到无穷远电势逐渐减小，无穷远电势为零

6、。②等量异种电荷连线上和中线上连线上：由正电荷到负电荷电势逐渐减小。中线上：各点电势相等且都等于零。二、典例分析：知识点一：电场力做功的特点例1．如上图所示，在电场强度为E的匀强电场中有相距为L的A、B两点，连线AB与电场线的夹角为θ，将一电荷量为q的正电荷从A点移到B点．若沿直线AB移动该电荷，电场力做的功W1＝________；若沿路径ACB移动该电荷，电场力做的功W2＝________；若沿曲线ADB移动该电荷，电场力做的功W3＝________.由此可知，电荷在电场中移动时，电场力做功的特点是_______

7、_____________．第5页知识点二：电场力做功与电势能变化的关系例2．如图所示，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为φa、φb和φc，φa>φb>φc，一带正电粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示．由图可知(　　)A．粒子从K到L的过程中，电场力做负功B．粒子从L到M的过程中，电场力做负功C．粒子从K到L的过程中，电势能增加D．粒子从L到M的过程中，动能减少知识点三：电势例3．关于电势，下列说法正确的是(　　)A．电场中某点的电势，其大小等于单位正电荷由该点移动到零电势点时，电场

8、力所做的功B．电场中某点的电势与零电势点的选取有关C．由于电势是相对的，所以无法比较电场中两点的电势高低D．电势是描述电场能的性质的物理量知识点四　等势面例4．如图所示，实线表示一簇关于x轴对称的等势面，在轴上有A、B两点，则(　　)A．A点场强小于B点场强B．A点场强方向指向x轴负方向C．A点场强大于B点场强D．A点电势高于B点电势电场中电势高低的判断方法