§2.1电场力做功与电势能 学案.doc

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1、§2.1电场力做功与电势能学案【知识要点】一、电场力的功1.W=F·S=qEdS、d应是沿电场线方向位移，根据F、S的方向决定电场力做正功、负功。2.电场力做功与路径无关，与重力功比较理解上述内容.3.对电场力做功的理解着重注意电场力与电场力方向上的距离的关系，即要一致。如果不一致，就需要进行相关分解。二.电势能：1．定义：因电场对电荷有作用力而产生的由电荷相对位置决定的能量叫电势能。2．电势能具有相对性，通常取无穷远处或大地为电势能的零点。电荷在电场中具有的势能，和重力势能一样要确定0势能的位置。比0电势能高的电势能为正，比零电势能低的电势能为负。

2、电势能用ε表示，单位焦耳（J）3．电势能大小：电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处电场力所做的功。4.电势能与电场力的功的关系，W=－△ε△ε=ε2－ε1，电场力做正功电势能减少，电场力做负功电势能增加。与重力功和重力势能变化的关系进行比较。4．电场力做功是电势能变化的量度：电场力对电荷做正功，电荷的电势能减少；电荷克服电场力做功，电荷的电势能增加；电场力做功的多少和电势能的变化数值相等，这是判断电荷电势能如何变化的最有效方【解题点要】例一、下列说法正确的是（）A.电场中顺着电场线移动电荷，电场力做功，电荷电势能减少B.在

3、电场中逆着电场线移动电荷，电场力做功，电荷电势能减少C.在电场中顺着电场线移动正电荷，电场力做正功，电荷电势能减少D.在电场中逆着电场线移动负电荷，电场力做负功，电荷电势能增加解析：根据我们学过电场知识可知顺着电场线移动正电荷，电场力做正功，电荷电势减少，移动负电荷，电场力做负功电荷电势能增加；逆着电场线移动正电荷，电场力做负功电荷电势能增加，移动负电荷电场力做正功，电荷电势能减少。选项A，不知移动电荷正、负，无法判断电场力做功正、负，结论不正确，不能选A，同样道理不能B。沿电场线移动正电荷，电场力做正功，电荷电势能一定减小，故选项C正确，选项D，电

4、场力做负功是错的，结论是错的，不能选D，答案：C本题解答过程中所用的知识可做为一条原则记下，考虑问题时会比较方便例二、电子在电场中由电势高处运动到电势低处的过程中，下列说法中正确的是（）A.电子动能一定越来越小B.电子电势能一定越来越大C.电子速度一定越来越大D.电子电势能可能越来越小解析：根据题意和选项，解答本题需要力学知识，电场知识的结合才能准确选择，从高电势处运动到低电势处，是顺电场线方向运动，电子所受电场力与运动方向反向，电场力对电子做负功，根据动能定理，电子动能应减小，A选项正确，同量电子电势能增加，B选项正确，C、D选项错误。答案应为AB

5、从本题可以看出：(1)前面学过力学规律在解答电场问题必须能准确使用(2)电场力对电子做负功，使电子动能减少，转化为电势能，符合能量转化原理。课堂训练1．如图，是某电场中的一条直电场线。一电子从a点由静止释放，它将沿直线向b点运动，则可判断()A该电场一定是匀强电场B场强Ea小于EbC电子具有的电势能εa一定大于εbD电势Ua一定低于Ub2.如图五所示，q1、q2是等量异号点电荷，pQ是两个点电荷连线的垂直平分线，则(1)将电量为q的正电荷，从无穷远处沿pQ连线移到B点时，电场力对点电荷q做的功为，电荷q在移动过程中，其电势能。(2)电荷q在A、B、C

6、三点具有电势能相比，电势能最大；电势能最小；电能为零。3.图七所示在匀强电场中，MN为一绝缘杆，两端有等量异号的点电荷，开始时杆与场强方向平行，处于平衡状态。当杆绕中心O转180°时，使MN交换位置，需要克服电场力做功W，求杆与场强方向成45°夹角时，杆所受的电场力的力矩的大小等于多少？