高中物理 第一章 第5讲 电势能和电势教学案 新人教版选修.doc

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1、重庆市万州区分水中学高中物理第一章第5讲电势能和电势教学案新人教版选修3-1[目标定位]　1.知道静电力做功的特点，掌握静电力做功与电势能变化的关系.2.理解电势能、电势的概念，知道参考点的选取原则.3.知道什么是等势面，并能理解等势面的特点．一、静电力做功的特点　在电场强度为E的匀强电场中把正点电荷q从A点移动到B点，不管走什么路径，静电力所做的功都等于qE·

2、AM

3、.说明静电力做功与电荷的起始位置和终止位置有关，但与电荷经过的路径无关．(如图151所示)．想一想　静电力做功的特点，与你以前学过的哪个力做功的特点最为相似？它们又有

4、什么区别呢？答案　重力　静电力做功和重力做功尽管有很多相似特点，但因地球产生的重力场只会对物体产生引力，而电场对其中的电荷既可产生引力，也可产生斥力，所以计算静电力的功时要注意电荷的电性、移动的方向、电场强度的方向等，以便确定功的正负和电势能的变化情况．二、电势能1．概念：电荷在电场中具有的势能叫做电势能．2．与电场力做功的关系：静电力做的功等于电势能的减少量，用公式表示WAB＝EpA－EpB.3．电势能的确定(1)先确定零电势能位置．通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零．(2)电荷在

5、某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功．电势能是相对的．想一想　在电场中确定的两点移动等量的正、负电荷时，电场力做功和电势能的变化有何差异？答案　电场力做功的绝对值相等，正负不同，电势能的变化量相等，增减情况相反．三、电势1．概念：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值．2．公式和单位：电势的定义公式为φ＝，单位是伏特，符号是V.3．相对性：电势也是相对的，常取离场源电荷无限远处的电势为零，或大地的电势为零，电势可以是正值，也可以是负值，没有方向，因此是标量．4．与电场线关系：沿电场线的方向电势降低．想一

6、想　电荷处在电场中，在电势越高的位置电势能越大吗？答案　不一定，正电荷在电势越高处电势能越大，负电荷在电势越高处电势能越小．四、等势面1．定义：电场中电势相等的各点构成的面．2．等势面的特点(1)等势面一定跟电场线垂直，即跟电场强度的方向垂直．(2)电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面，两个不同的等势面永不相交．3．熟悉下面几种常见电场等势面的特点：想一想　等势面为什么不能相交？答案　不同等势面电势不相等，若等势面相交，则在交点处两等势面电势相等，这与实际相矛盾．所以两等势面不相交．一、电场力做功的理解及与电势能的关系1.对

7、电场力做功的理解(1)电场力对电荷所做的功，与电荷的初末位置有关，与电荷经过的路径无关．该结论既适用于匀强电场又适用于非匀强电场．(2)在匀强电场中，电场力做的功为W＝qEd，其中d为沿电场线方向的位移．(3)电场力和瞬时速度方向的夹角为锐角时电场力做正功，夹角为钝角时电场力做负功．2．对电势能的理解(1)系统性：电势能由电场和电荷共同决定，但我们习惯说成电场中的电荷所具有的．(2)相对性：电势能是一个相对量，其数值与零势能点的选取有关．(3)标量性：电势能是标量，有正负、无方向．电势能为正值表示电势能大于参考点的电势能，电势能为负

8、值表示电势能小于参考点的电势能．3．电场力做功与电势能变化的关系：WAB＝EPA－EPB.电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加．4．电势能增减的判断方法(1)做功判断法：无论正、负电荷，电场力做正功，电势能就减小，电场力做负功，电势能就增大．(2)由公式Ep＝qφ判断：设φA＞φB；当q＞0时，qφA＞qφB，即EpA＞EpB；当q＜0时，qφA＜qφB即EpA＜EpB.可总结为正电荷在电势高的地方电势能大，而负电荷在电势高的地方电势能小．(3)能量守恒法：电场力做功时，电荷的动能和电势能互相转化，动能减少多少，电势能

9、就增加多少，反之亦然．例1　将带电荷量为6×10－6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了3×10－5J的功，再从B移到C，电场力做了1.2×10－5J的功，则(1)电荷从A移到B，再从B移到C的过程中电势能共改变了多少？(2)如果规定A点的电势为零，则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少？(3)如果规定B点的电势为零，则该电荷在A点和C点的电势能分别为多少？答案　见解析解析　(1)WAC＝WAB＋WBC＝(－3×10－5＋1.2×10－5)J＝－1.8×10－5J.可见电势能增加了1.8×10－5J.(2)如果规定A点的

10、电势为零，由公式得该电荷在B点的电势能为EpB＝EpA－WAB＝0－WAB＝3×10－5J.同理，C点的电势能为EpC＝EpA－WAC＝0－WAC＝1.8×10－5J.(3)如果规定B点的电势为零，则该电荷在A点的电势能为：EpA′＝