高中物理《1.3 电势能、电势、电势差》教案 新人教版选修3-1

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1、高中物理《1.3电势能、电势、电势差》教案新人教版选修3-1【基本内容】一、电势能1．静电力做功的特点：在匀强电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的始、末位置有关，与移动路径路径无关。2．电势能：（1）电荷在电场中由电荷的相对位置所决定的能叫电势能，用EP表示。电势能具有相对性。电荷在某点的电势能等于将电荷从这点移到电势能为零点电场力所做的功。（2）静电力做的功等于电势能的减少量：WAB=EPA-EPB。电场力对电荷做正功，电荷的电势能增加；电场力对电荷做负功，电荷的电势能减少。（3）电荷在电场中的电势能由电荷与电场两个方面共同决定的，其表达式为EP=q

2、φ。二、电势3．定义：电荷在电场中某点的电势能与电荷量的比值，叫做该点的电势。φ=EP/q。4．电势是标量：只有大小，没有方向。电势具有相对性，通常取离场源电荷无穷远处或大地为零电势，其正号表示高；负号表示低于零电势。5．电势的实质：是与零电势的电势差，即电场中某点的电势，在数值上等于把电荷移到零势能（零电势点）时电场力所做的功。6．变化：沿着电场线的方向，电势降低。三、电势差7．定义：电荷在电场中，由一点A移动到另一点B时，电场力所做的功WAB与电荷量q的比值，叫做A、B两点间的点势差，用UAB表示；其定义式：UAB=WAB/q。8．单位：电势差的单位

3、为导出单位，在国际单位制中为伏特，简称“伏”，符号为“V”。1伏=1焦/库，即1C的正电荷在电场中由一点移到另一点,电场力所做的功为1焦耳，则这两点间的电势差就是1伏。9．电势差也等于两点电势之差：UAB=φA－φB如果UAB＞0，即φA＞φB，表示A点电势高于B点电势；若UAB＜0，即φA＜φB，表示A点电势低于B点电势。四、等势面10．定义：由电场中电势相同的点构成的面。11．特点：（1）在同一等势面上移动电荷时电场力不做功，说明电场力方向与电荷移动方向垂直。即等势面必定与电场线垂直。（2）电场线总是由高电势面指向低电势面。（3）等势面的疏密表示电场

4、的强弱，等势面较密的地方，场强较大；等势面较疏的地方，电场较弱。（4）空间两等势面不相交。12．常见电场的等势面（如图）五、电势差与场强的关系13．匀强电场的电势差：匀强电场中两点的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积。表达式：UAB=Ed。14．匀强电场的电场强度：E=UAB/d。d是指沿电场方向的两点距离。则电场强度的另一单位是“伏/米”。【典例分析】例1．将一正电荷从无穷远处移向电场中M点，电场力做功为6.0×10-9J，若将一个等量的负电荷从电场中N点移向无穷远处，电场力做功为7．0×10-9J，则M、N两点的电势φm、φn有如下关系

5、（）A．φm＜φn＜0B．φn＜φm＜0C．φn＜φm＜0D．φm＞φn＞0[解析]取无穷远电势φ∞=0对正电荷：W∞M=qU∞M=q(φ∞-φM)=－qφM对负电荷：WN∞=－qUN∞=－q(φN－0)=－qφN所以φn＜φm＜0，选项C正确例2．图中为竖直向上的电场线上的两点，一带电粒子在a点由静止释放，沿电场线向上运动，到b点时恰好速度为零，下列说法中正确的是（）A．带电粒子在a、b两点所受的电场力都是竖直向上的B．a点的电势比b点的电势高C．带电粒子在a点的电势能比在b点的电势能小D．a点的电场强度比b点的电场强度大[解析]（1）粒子从a点静止释

6、放，到b点速度又变为零，则运动过程为先加速后减速。（2）由于粒子受到重力和电场力作用，且a、b在同一电场线上，因此电场力方向均竖直向上，故A正确。（3）在a点电场力大于重力，在b点电场力小于重力，说明a点的场强大于b点场强。D正确。（4）根据动能定理可知，重力做负功，电场力作正功，电势能减少，所以带电粒子在a点电势能大，在b点电势能小。故C错。由于电场方向不确定，粒子的电性也不确定，因此不能判定a、b电势的高低，B错。例3．如图所示，O点置一个正点电荷，在过O点的竖直平面内的A点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为m，带电量为q，小球落下的轨迹如图中

7、的实线所示，它与以O点为圆心、R为半径的圆相交于B、C两点，O、C在同一水平线上，∠BOC=30°，A距OC的高度为h，若小球通过点B的速度为v，则下列叙述正确的是（）A．小球通过C点的速度大小是B．小球通过C点的速度大小是C．小球由A到C电场力做功是D．小球由A到C电场力做功是[解析]（1）由于B、C在同一等势面上，故从B到C电场力不做功。从B到C只有重力做功有：，即得：（2）从A到C由动能定理：故选BD。【知识检测】1．关于电势差的说法中，正确的是（）A．两点间的电势差等于从其中一点移到另一点时，电场力所做的功B．1C的电荷从电场中一点移到另一点，如

8、果电场力做了1J的功，这两点间的电势差就是1VC．在两点间移动电荷时，电场力做功