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文本内容:
1.4电势能和电势班级姓名,1课时使用时间一.学习目标
1、通过类比理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系
2、通过类比和讨论理解电势的概念,知道电势是描述电场的能的性质的物理量明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系了解电势与电场线的关系,了解等势面的意义及与电场线的关系重点理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义难点掌握电势能与做功的关系,并能用此解决相关问题
二、自学检测
一、电场力做功的特点在匀强电场中移动电荷时,静电力做的功与电荷的______位置和______位置有关,但与电荷经过的______无关.这个结论对非匀强电场______填“同样成立”或“不成立”.
二、电势能1.电势能电荷在______中具有的势能叫做电势能.2.静电力做功与电势能变化的关系静电力做的功等于电势能的______,用公式表示WAB=________.电场力做正功,电势能________,电场力做负功,电势能______.3.电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该点移动到______位置时所做的功.
三、电势1.概念电荷在电场中某点的电势能与它的电荷量的__________.2.公式和单位电势的定义公式为__________,单位是__________,符号是V.3.相对性电势也是相对的,在应用中常取离场源电荷无限远处电势为零,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__________.4.与电场线关系沿电场线的方向电势__________.
四、等势面1.等势面电场中______________相同的各点构成的面叫做等势面.在同一个等势面上移动电荷时静电力__________.2.等势面的特点电场线跟__________垂直,并且由电势高的等势面__________电势低的等势面.__________电势低的等势面.3.等势面实例孤立的点电荷电场的等势面是一簇以点电荷位置______________,匀强电场的等势面是一族__________.
三、合作探究任务
一、电场力做功【[问题情境]1.如图1试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中,沿直线从A移动到B,静电力做的功为多少?2.q沿折线AMB从A点移动到B点,静电力做的功为多少?3.根据问题1和问题2可以得到什么结论?[归纳小结]
1、电场力做功的特点电场力对电荷所做的功,与电荷的________有关,与电荷经过的________无关.任务
二、电势能对比“重力势能的定义”;“重力做功与重力势能的变化关系”回答下列问题.1.什么是电势能?.电场力做功与电势能变化的关系是怎样的?2..电势能的零点在什么地方?[归纳小结]1.电场力做正功,电势能一定减小;电场力做负功,电势能一定增大.电场力做功的值等于电势能的变化量,即WAB=__________.2.电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该点移到__________位置时所做的功.任务
三、电势如图2所示的匀强电场,场强为E,取O点为零势能点,A点距O点为l,AO连线与电场强度反方向的夹角为θ.电荷量分别为q和2q的电荷在A点的电势能为多少.电势能是否相同,电势能与电荷量的比值是否相同.[归纳小结]1.电场中某点的电势φ=________,单位为______,符号为______.2.电场线指向电势______的方向.3.电势的相对性电势的大小是相对于零电势点而言的,零电势点选择的位置不同,则该点的电势就不同.零电势点的选择是任意的4.电势是标量规定了零电势点后,电场中各点的电势可以是正值,也可以是负值.正值表示该点的电势高于零电势,负值表示该点的电势低于零电势.在同一电场中,正电势一定______负电势.任务
四、等势面1.类比于地图上的等高线,回答什么是等势面?2.为什么等势面一定跟电场线垂直?[归纳小结]
1.电场线跟等势面垂直,并且由电势______的等势面指向电势______的等势面.2.等势面密集处电场线也________.任意两个等势面不会________.例1在静电场中,下列说法中错误的是()A、电场强度为零的点,电势也一定为零B、电场强度处处相等的区域内,电势也一定处处相等C、D.只在电场力作用下,正电荷一定从电势高的地方向电势低的地方移动D、沿着电场线方向电势一定越来越低例
2、有一个电量q=-3×10-6C的点电荷,从某电场中的A点移动到B点,电荷克服电场力何做了6×10-4J的功,从B点移至C点,电场力对电荷做了9×10-4J的功,设B点为零电势,求A、C两点的电势和各为多少?例
3、将带电量为1×10-8C的正电荷,从无限远处移到电场中的A点,要克服电场力做功1×10-6J,问⑴电荷的电势能是增加还是减少?电荷在A点具有多少电势能?⑵A点的电势是多少?⑶若电场力可以把带电量为2×10-8C的电荷从无限远处移到电场中的A点,说明电荷带正电还是带负电?电场力做了多少功?(取无限远处为电势零点)【当堂检测】1.下列说法正确的是A.电荷从电场中的A点运动到了B点,路径不同,电场力做功的大小就可能不同B.电荷从电场中的某点开始出发,运动一段时间后,又回到了该点,则说明电场力做功为零C.正电荷沿着电场线运动,电场力对正电荷做正功,负电荷逆着电场线运动,电场力对负电荷做正功D.电荷在电场中运动,因为电场力可能对电荷做功,所以能量守恒定律在电场中并不成立2.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,它的电荷量越大,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.在负点电荷电场中的任一点,正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能3.将一正电荷从无穷远处移至电场中M点,电场力做功为
6.0×10-9J,若将一个等量的负电荷从电场中N点移向无穷远处,电场力做功为
7.0×10-9J,则M、N两点的电势φM、φN有如下关系A.φM<φN<0B.φN>φM>0C.φN<φM<0D.φM>φN>
04.图8中的实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹,粒子先经过M点,再经过N点,可以判定A.M点的电势大于N点的电势B.M点的电势小于N点的电势C.粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力D.粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力四.检测清盘
1、下列说法中正确的是()A、电场强度和电势都是矢量B、电势为零的地方,电场强度也一定为零C、把电荷从电场中一点移至另一点电场力一定做功D、把电荷从电场中一点移至另一点电场力有可能不做功
2、关于公式=可知()A、电场中某点的电势,与放在该点电荷具有的电势能成正比B、电场中某点的电势,与放在该点电荷的电荷量成反比C、电场中某点的电势,与该点是否有电荷,电荷的正负及电荷量的大小无关D、放入电场中某点的点电荷不同,电势能也不同,但电势能与电荷量的比值保持不变
3、下列说法中正确的是()A、沿着电场线的方向场强一定越来越弱B、沿着电场线的方向电势一定越来越低C、匀强电场中,各点的场强一定大小相等,方向相同D、匀强电场中,各点的电势一定相等
4、把电荷量q=
1.0×10-5C的电荷从A点移到B点,电场力做功W=
2.0×10-2J,则电荷的电势能,若规定B点为零电势,则电荷在A点的电势能EPA为;A点的电势=
5、学有所得。