2019-2020年高中物理人教版选修3-1学案：第一章静电场1.4电势能和电势Word版含答案

2019-2020年高中物理人教版选修3-1学案第一章静电场

1.4电势能和电势Word版含答案

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.自主探究

一、静电力做功的特点是　. 

二、电势能

1.电势能的定义:　　　　　　　　　　.用　　　　表示. 

2.静电力做功与电势能变化的关系:　. 

3.如何求电荷在某点处具有的电势能　. 

4.零势能面的选择:　. 

三、电势

1.定义:　. 

2.电势是　　　　它只有　　　　没有方向但有正负. 

3.电场线指向电势　　　　的方向.顺着电场线方向电势越来越　　　　. 

4.零电势位置的规定:　. 

四、等势面

1.等势面:　. 

2.等势面与电场线的关系:　. 合作探究

一、静电力做功的特点【思考讨论1】如图所示质量为m的物体在重力场中分别:1沿折线从A运动到B;2沿直线从A运动到B;3沿曲线从A运动到B.重力分别做多少功重力做功的特点是什么重力做功与重力势能的关系是什么【自主尝试】结合教材图

1.4-1分析如图所示的试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中沿不同路径从A运动到B电场力做功的情况.1q沿直线从A到B;2q沿折线从A到M、再从M到B;3q沿任意曲线从A到B.

二、静电力做功与电势能的关系【思考讨论2】在重力场中由静止释放质点质点一定加速运动动能增加势能减少;如图所示在静电场中静电力做功使试探电荷获得动能是什么转化为试探电荷的动能的【思考讨论3】重力做的正功等于减少的重力势能克服重力做的功等于增加的重力势能用公式表示为WAB=EpA-EpB=-ΔEp.那么静电力做功与电势能的关系呢【案例分析】分析对不同的电荷从A运动到B的过程中电势能的变化情况.【思考讨论4】如何确定电荷在某点处具有的电势能类比分析:如何求出A点的重力势能呢进而总结出电势能的求法.【拓展】零势能面的选择:通常把电荷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.【思考讨论5】重力势能是物体和地球组成的系统所共有的那么电势能是否也是电荷和电场所共有的呢1若被移动电荷的极性、电荷量不同对其电势能有何影响2若电荷所处电场发生变化对位于其中的电荷的电势能有何影响3若电场中没有电荷或者空间不存在电场还有电势能吗【巩固训练】

1.关于在电场中移动电荷与电势能的关系下列说法中正确的是　　A.电荷沿电场线方向移动电势能一定增加B.电荷沿电场力方向移动电势能一定增加C.电荷逆电场力方向移动电势能一定增加D.电荷沿垂直于电场线方向移动电势能一定不变

2.有一电荷量q=-3×10-6C的电荷从电场中的A点移到B点时克服静电力做功6×10-4J.求:1电荷的电势能怎样变化变化了多少2以B为零势能点电荷在A点的电势能EpA是多少3如果把这一电荷从B点移到C点时静电力做功9×10-4J电荷的电势能怎样变化变化了多少4如果选取C点为零势能点则电荷在A点的电势能EpA又是多少5通过这一例题你有什么收获

三、电势【思考讨论6】如何判断电势的高低呢

四、等势面【思考讨论7】在地理课上常用等高线来表示地势的高低.今天学习了电势的知识后那我们可以用什么来表示电势的高低呢【体验性实践】寻找等势面:找正点电荷和带电平行金属板中的等势面.【思考讨论8】什么情况下会出现力做功为零的情况电场线跟等势面有什么关系课堂检测

1.关于等势面的说法正确的是　　A.不同等势面上各点的电势也可能相等B.各等势面永不相交C.等势面总是和电场线垂直D.等势面都是封闭的曲面

2.如图展示了等量异号点电荷的电场线和等势面.关于场中的A、B、C、D四点下列说法正确的是　　A.A、B两点的电势和电场强度都相同B.A、B两点的电场强度相同电势不同C.C、D两点的电势和电场强度都不同D.C、D两点的电势相同电场强度不同

3.关于等势面、电场力做功和电场的关系下列说法正确的是　　A.在等势面上移动电荷电场力总是不做功B.电荷从A点移到B点电场力做功为零则电荷一定是沿等势面移动的C.在同一个等势面上的各点电场强度的大小必然是相等的D.电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面

4.如图所示展示了不规则形状的带电导体周围的电场线和等势面.从图中可以看出越靠近导体等势面的形状就越趋近导体表面的形状这是因为导体的表面本身就是一个　　　　而且导体内部的电势也处处相等所以导体是一个　　　　;而越是远离导体等势面的形状就越趋近球面这是因为从足够远的地方看导体它就是一个点电荷而点电荷的　　　　就是球面. 

5.电场线和等势面都可以形象、直观地描述电场.由于电场线和等势面有着固定的空间位置关系我们只要知道了其中之一就可以根据相互关系描绘出另一个.而且从测量方便性的角度看我们一般是描绘　　　　更容易选填“电场线”或“等势面”. 

6.如图展示了等量同号点电荷的电场线和等势面.从图中可以看出这三点的电势关系是φa　　　　φb　　　　φc均填“”“”或“=” 。