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文本内容:
2019-2020年高中物理
1.4电势能和电势导学案新人教版选修3-1【学习目标】
1.明确静电力做功的特点.
2.理解电势能的概念.
3.弄清静电力做功与电势能变化之间的关系.
4.理解电势的概念等势面的特点.【重点难点】理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义掌握电势能与做功的关系,并能用此解决相关问题【学习内容】课前自学
一、静电力做功的特点在电场中移动电荷时,静电力对电荷所做的功与电荷的和有关,但与电荷经过的无关这一结论对于成立
2、电势能1.电荷在电场中具有的叫做电势能2.电荷在电场中两点间运动时静电力做功与电荷在初末位置所具有的电势能之间的关系WAB=3.要求电场中某点的电势能应选择位置4.电荷在某点具有的电势能,等于静电力把它从该点移到所的做的功
三、电势1.电势的定义2.电势的表达式3.电场线指向电势的方向(沿电场线方向电势4.电势是标量,若论电势需有参考点,经常选为零电势位置
四、等势面1.叫等势面2.两个等势面不相交3.电场线与等势面的关系核心知识探究知识点1静电力做功的特点[例1]如图所示,B、C、D三点都在以点电荷+Q为圆心,半径为r的圆弧上.将一检验电荷从A点分别移到B、C、D各点时,电场力做的功是A.WABWACB.WADWABC.WACWADD.WAB=WAC[变式训练]如图所示,三个等势面上有a、b、c、d四点若将一正电荷由c经a移到d电场力做正功W1若由c经b移到d,电场力做正功W2,则A.W1W2,UlU2B.W1W2UlU2C.Wl=W2UlU2D.Wl=W2UlU2知识点2静电力做功与电势能变化之间的关系.[例2]下列关于点电荷在电场中移动时,电势能变化的说法正确的是A.正电荷沿电场线方向移动,其电势能增加B.正电荷逆着电场线方向移动,其电势能增加C.负电荷沿电场线方向移动,其电势能减少D.负电荷逆着电场线方向移动,其电势能减少[思路分析]电场力做正功,电势能减小,减小的电势能等于电场力做的功;电场力做负功,电势能增加,增加的电势能等于克服电场力所做的功[变式训练]电子在静电场中由电势高处运动到电势低处的过程中,下列说法正确的是A.电子动能一定越来越小B.电子的电势能一定越来越大C.电子速度一定越来越大D.电子的电势能可能越来越小知识点3电势能、电势、等势面[例3]关于电势、电势能、等势面的概念,下列说法正确的是A.电场中某点的电势等于单位正电荷所具有的电势能B.电场中某点的电势等于零,则任一电荷在该点具有的电势能均为零C.在等势面上移动电荷,电场力不做功原因是不受电场力的作用D.电场中某点的电势等于放在该点的检验电荷的电势能与其电量之比[变式训练]如图,虚线ab和c是静电场中的三个等势面,它们的电势分别为a、b和c,abc.带正电的粒子射入电场中,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,静电势能增加D粒子从L到M的过程中,动能减小[例4]若带正电荷的小球只受到电场力的作用,则它在任意一段时间内A.一定沿电场线由高电势向低电势运动B.一定沿电场线由低电势向高电势运动C.不一定沿电场线运动,但一定由高电势向低电势运动D.不一定沿电场线运动,也不一定由高电势向低电势运动[思路分析]物体的运动不仅与物体的受力情况有关,而且与物体运动的初始条件有关;物体的运动轨迹与电场线没有必然的关系[变式训练]在静电场中A电场强度处处为零的区域内,电势也一定处处为零B电场强度处处相同的区域内,电势也一定处处相同C电场强度的方向总是跟等势面垂直D沿着电场强度的方向,电势总是不断降低的[思路分析]电场强度的大小与电势的高低没有必然的联系,但由电场强度的方向可以判断电势的高低【课堂小结与反思】【课后作业与练习】1.下列叙述正确的是A.在电场中移动电荷,电荷的电势能一定变化B.电场力对电荷做正功,电荷的电势能增加C.电场力对正电荷做正功,电荷的电势能减少D.电场力对负电荷做负功,电荷的电势能增加2.如图所示,电场中有A、B两点,则下列说法中正确的是()A.电势UAUB,场强EAEBB.电势UAUB,场强EAEBC.将+q从A点移到B点电场力做了正功D.将-q电荷分别放在A、B两点时具有的电势能3.如图所示,a、b、c是一条电场线上的三个点,电场线方向由a到ca、b间的距离等于b、c间的距离,用Ua、Ub、Uc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度,可以判定A.UaUbUcB.EaEbEcC.Ua-Ub=Ub-UcD.Ea=Eb=Ec
4.下列说法中哪些是正确的()A沿电场线的指向,场强一定越来越小B.沿电场线的指向,电势一定越来越低C.沿电场线方向移动电荷,电势能逐渐减小D.在电场力作用下,正电荷一定从电势高处向电势低处移动
5.关于电势与电势能的说法,正确的是()A.电荷在电势越高的地方,电势能也越大B.电荷在电势越高的地方,它的电量越大,所具有的电势能也越大C.在正点电荷电场中的任一点处,正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能D.在负电荷电场中的任意点,正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能6.如图14—13所示为点电荷+Q的电场及电场线,电场中有A、B两点,点电荷-q在A、B两点所受电场力为FA、FB,所具有电势能为wA、wB,则以下判断正确的是A.FAFB,WAWBB.FAFB,WAWBC.FAFB,WAWBD.FAFB,WAWB
7.关于场强和电势的下列说法中,正确的是()A.在电场中a、b两点间移送电荷的过程中,电场力始终不做功,则电荷所经过路径上的各点的场强一定为零B.电场强度的方向就是电势降落最快的方向C.两个等量同种电荷的电场中,从两电荷连线的中点沿连线的中垂线向外,电势越来越低,场强越来越小D.两个等量异种电荷的电场中,两电荷连线的中垂线上各点的电势均相等,而连线的中点场强最大,沿中垂线向外,场强越来越小DC+QABcdbaU1U2U3ABcbaAB。