资源简介

电势能和电势导学案
年级 班 姓名 物理备课组 主备人
【学习目标】：
1.知道电势能、电势的概念。
2.掌握电场力做功与电势能变化的关系,运用其进行相关的计算。理解电势是从能的角度描述电场的物理量。
【问题探究】：
一个试探电荷在匀强电场中某点由静止释放,它将如何运动 动能将如何变化？（不计重力）
【探索新知】：
探究一：静电力做功的特点
如图所示,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。
学生活动：[交流讨论]　
(1)若沿直线AB移动该电荷,电场力做功为多少
(2)若沿路径ACB移动该电荷,电场力做功为多少
(3)根据(1)(2)分析电场力做功的特点,试分析若沿曲线ADB移动该电荷,电场力做功的多少
探究结论一：静电力对电荷所做的功,与电荷在电场中的 位置有关,与电荷经过的 无关。
提醒:这个结论既适用于匀强电场,也适用于非匀强电场。
探究二：电势能
静电力做功的特点与 力做功情况相似。
重力做功的过程是重力势能转化为动能的过程。
思考：那么电场力做功的过程是什么能转化为什么能呢？
（一）电势能
1、定义：电荷在电场中受到电场力而具有的与位置有关的势能叫做电势能。符号EP。
性质 理解
系统性 电势能是由电场和电荷共同决定的,是属于电荷和电场所共有的,我们习惯上说成电荷的电势能
相对性 电势能是相对的,其大小与选定的电势能为零的参考点有关。确定电荷的电势能,首先应确定参考点
标矢性 电势能是标量,有正负,但没有方向
（二）静电力做功与电势能的关系
1、如图所示，如果电荷q只在静电力作用下从A点移动到B点，静电力做了正功，则根据动能定理可知该电荷动能增加，则必然有其他形式的能量减小，这种能量我们把他称为电势能。静电力做正功时，电荷的电势能_________；静电力做负功时，电荷的电势能________;静电力做的功等于电势能的__________（即）。
探究结论：
电场力对电荷做正功，电荷的电势能
电场力对电荷做负功，电荷的电势能
当堂练：
1、苏州高二检测)带电粒子在匀强电场中的运动轨迹如图所示,如果带电粒子只受电场力作用从a到b运动,下列说法正确的是（ ）
A.静电力做正功,电势能减少
B.静电力做正功,电势能增大
C.静电力做负功,电势能减少
D.静电力做负功,电势能增大
2、如图,在一大小为E的水平匀强电场中,A、B两点的直线距离为l,垂直电场方向的距离为d。一电荷量为q的带正电粒子从A点沿图中虚线移动到B点。下列说法正确的是 (　　)
A.该过程中电场力做的功为0
B.该过程中电场力做的功为Eql
C.该过程中电场力做的功为Eqd
D.该过程中电场力做的功为Eq
3、邯郸高二检测)两带电小球,电荷量分别为+q和-q,固定在一长度为l的绝缘细杆的两端,置于电场强度为E的匀强电场中,杆与场强方向平行,其位置如图所示。若此杆绕过O点垂直于杆的轴线顺时针转过90°,则在此转动过程中,电场力做的功为 (　　)
A.0 B.qEl C.2qEl D.πqEl
4、（多选）如图所示，A、B、C为电场中同一电场线上三点，设电荷在电场中只受电场力，则下列说法中正确的是（ ）
A: 若在C点无初速地释放正电荷，则正电荷向B运动，电势能减小
B: 若在C点无初速地释放正电荷，则正电荷向B运动，电势能增加
C: 若在C点无初速地释放负电荷，则负电荷向A运动，电势能增加
D: 若在C点无初速地释放负电荷，则负电荷向A运动，电势能减小
探究三：描述电场的能的性质的物理量——电势
电势
定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的__________的比值，叫做这一点的电势，用表示。
定义式：=_______________。
在国际单位制中电势的单位是__________()，。
电势是______量，只有大小，没有方向。
沿着电场线方向，电势逐渐_________。
2.电势能大小的判定方法
方法一：从做功角度来判断（利用功能关系）
若电场力做正功，电势能
若电场力做负功，电势能
方法二：利用电势来判断
对于正电荷，电势大处，电势能 ；
对于负电荷，电势大处，电势 ；
3、电势高低的判断
方法一：沿电场线方向电势
方法二：从 来判断
对于正电荷，电势能大处，电势就是大；
对于负电荷，电势能大处，电势反而小；
4、等势面
（1）定义：电场中______相等的各点构成的面
（2）等势面的特点：①在同一等势面上移动电荷时静电力______ 做功。
②等势面一定跟电场线垂直，即跟___________ 方向垂直。
③电场线总是由电势___ 的等势面指向电势____ 的等势面，两个不同的等势面永不_____。
④电势之差相等的等势面密的地方，电场强度________ ，电势之差相等的等势面疏的地方，电场强度_________ 。
当堂练：
5、如图,Q是带正电的点电荷,P1、P2为其产生的电场中的两点,若E1、E2分别为P1和P2两点的电场强度的大小,φ1、φ2分别为P1和P2两点的电势,则 (　　)
A.E1>E2,φ1>φ2　　 　B.E1>E2,φ1<φ2
C.E1φ2 D.E16、(多选)(2020·全国Ⅲ卷)如图,∠M是锐角三角形PMN最大的内角,电荷量为q(q>0)的点电荷固定在P点。下列说法正确的是(　　)
A.沿MN边,从M点到N点,电场强度的大小逐渐增大
B.沿MN边,从M点到N点,电势先增大后减小
C.正电荷在M点的电势能比其在N点的电势能大
D.将正电荷从M点移动到N点,电场力所做的总功为负
7、如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即,实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、R、Q是这条轨迹上的三点,R同时在等势面b上,据此可知( ）
A. 三个等势面中,c的电势最高
B. 带电质点在P点的电势能比在Q点的小
C. 带电质点在P点的动能与电势能之和比在Q点的小
D. 带电质点在P点的加速度比在Q的加速度小
8、（多选）如图,一带正电的点电荷固定于O点,两虚线圆均以O为圆心,两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹,a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点。不计重力。下列说法正确的是　(　 　)
A.M带负电荷,N带正电荷
B.M在b点的动能小于它在a点的动能
C.N在d点的电势能等于它在e点的电势能
D.N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功
9、把的试探电荷放在电场中的A点，具有的电势能，求A点的电势。若把的试探电荷放在电场中的A点，电荷所具有的电势能是多少？

展开更多......

收起↑