《课时讲练通》2014-2015学年高中物理人教版选修3-1教师用书配套课件：第一章 4电势能和电势

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1、4电势能和电势目标定位目标定位核心提示核心提示1.1.通过讨论静电力对试探电荷做功通过讨论静电力对试探电荷做功, ,知道静电力做功的特点。知道静电力做功的特点。2.2.将静电力做功与重力做功进行比将静电力做功与重力做功进行比较较, ,理解静电力做功与电势能变化的理解静电力做功与电势能变化的关系。认识电势能的相对性。关系。认识电势能的相对性。3.3.知道电势的定义方法及其定义、知道电势的定义方法及其定义、公式、单位。公式、单位。4.4.知道等势面的定义及特点知道等势面的定义及特点, ,知道电知道电场线一定垂直于等势面。场线一定垂直于等势面。重点重点:1.:1.理解电场力做理解电场力做功的特点。功

2、的特点。2.2.理解电势能、电势、理解电势能、电势、等势面的概念及意义。等势面的概念及意义。难点难点: :掌握电势能变化掌握电势能变化与电场力做功的关系与电场力做功的关系, ,并能解决相关问题。并能解决相关问题。一、静电力做功的特点电势能一、静电力做功的特点电势能1.1.静电力做功的特点静电力做功的特点: :在静电场中移动电荷时在静电场中移动电荷时, ,静电力做的功静电力做的功与电荷的与电荷的_位置和位置和_位置有关位置有关, ,与电荷经过的与电荷经过的_无关无关, ,这跟这跟_做功的特点类似。做功的特点类似。起始起始终止终止路径路径重力重力2.2.电势能电势能: :(1)(1)定义定义: :

3、电荷在电场中所具有的电荷在电场中所具有的_,_,叫电势能叫电势能, ,单位是焦耳单位是焦耳(J)(J)。(2)(2)电势能是电势能是_,_,但有正、负之分。当电荷的电势能为正值但有正、负之分。当电荷的电势能为正值时时, ,表示比电荷在零电势能位置的电势能表示比电荷在零电势能位置的电势能_;_;为负值时为负值时, ,表示比表示比电荷在零电势能位置的电势能电荷在零电势能位置的电势能_。(3)(3)电势能是相对的电势能是相对的, ,只有当只有当_位置确定以后位置确定以后, ,电荷在电电荷在电场中某点的电势能才有确定的值。通常规定场中某点的电势能才有确定的值。通常规定: :电荷在电荷在_或或_的电势能

4、为零。的电势能为零。势能势能标量标量大大小小零电势能零电势能大地表面大地表面无穷远处无穷远处(4)(4)静电力做功与电势能变化的关系静电力做功与电势能变化的关系: :静电力做的功等于静电力做的功等于_的减少量。电荷在某点的电势能等于把它从这点移到的减少量。电荷在某点的电势能等于把它从这点移到_位置时静电力做的功。位置时静电力做的功。(5)(5)在同一电场中在同一电场中, ,同样从同样从A A点到点到B B点点, ,移动正电荷与移动负电荷移动正电荷与移动负电荷, ,电荷的电势能的变化是电荷的电势能的变化是_的。的。电势能电势能零势能零势能相反相反二、电势等势面二、电势等势面1.1.电势电势: :

5、(1)(1)定义定义: :电场中某点的电势等于电荷在该点的电场中某点的电势等于电荷在该点的_与与_的比值。的比值。(2)(2)公式公式:_:_。(3)(3)单位单位: :国际单位制中国际单位制中, ,电势的单位是电势的单位是_,_,符号是符号是V,V,1V=1J/C1V=1J/C。pEq 电势能电势能电荷量电荷量伏特伏特(4)(4)特点。特点。相对性相对性: :电场中各点电势的高低电场中各点电势的高低, ,与所选取的与所选取的_的位置的位置有关有关, ,一般情况下取一般情况下取_或或_为零电势位置。为零电势位置。标矢性标矢性: :电势是标量电势是标量, ,只有大小只有大小, ,没有没有_,_,

6、但有但有_。固有性固有性: :电势是表示电场电势是表示电场_属性的一个物理量属性的一个物理量, ,在电场中在电场中某点电势的高低由某点电势的高低由_决定决定, ,与在该点是否有试探电荷、与在该点是否有试探电荷、电荷的电性、电荷量电荷的电性、电荷量_。(5)(5)与电场线关系与电场线关系: :沿电场线方向电势沿电场线方向电势_得最快。得最快。零电势零电势无穷远无穷远大地大地方向方向正负正负能量能量电场本身电场本身无关无关降低降低2.2.等势面等势面: :(1)(1)定义定义: :电场中电场中_相同的各点构成的面。相同的各点构成的面。(2)(2)等势面特点。等势面特点。沿同一等势面移动电荷沿同一等

7、势面移动电荷, ,静电力静电力_。等势面一定和电场线等势面一定和电场线( (或电场强度方向或电场强度方向)_)_。(3)(3)等势面的形状如图所示。等势面的形状如图所示。电势电势不做功不做功垂直垂直一、判一判一、判一判1.1.静电力做正功，电荷的电势能一定增加。静电力做正功，电荷的电势能一定增加。( )( )2.2.电场强度处处相同的区域，电势也处处相同。电场强度处处相同的区域，电势也处处相同。( )( )3.3.电势、电势能、电场力做的功都有正负，故它们都是矢电势、电势能、电场力做的功都有正负，故它们都是矢量。量。( )( )4.4.等势面不是真实存在的。等势面不是真实存在的。( )( )提

8、示：提示：1.1.。静电力做正功，电荷的电势能减少，做了多少正。静电力做正功，电荷的电势能减少，做了多少正功，电势能就减少多少。功，电势能就减少多少。2.2.。在匀强电场中，电场强度处处相等，但电势沿电场线方。在匀强电场中，电场强度处处相等，但电势沿电场线方向降低。向降低。3.3.。电势、电势能、电场力做的功都有正负，但正负不表示。电势、电势能、电场力做的功都有正负，但正负不表示方向，电势、电势能的正负表示大小，电场力做功的正负表示方向，电势、电势能的正负表示大小，电场力做功的正负表示电场力是起动力作用还是阻力作用。电场力是起动力作用还是阻力作用。4.4.。等势面是一种假想的面，它同电场线一样

9、都不是真实存。等势面是一种假想的面，它同电场线一样都不是真实存在的。在的。二、选一选二、选一选下列关于电场性质的说法，正确的是下列关于电场性质的说法，正确的是( )( )A.A.电场强度大的地方，电场线一定密，电势也一定高电场强度大的地方，电场线一定密，电势也一定高B.B.电场强度大的地方，电场线一定密，但电势不一定高电场强度大的地方，电场线一定密，但电势不一定高C.C.电场强度为零的地方，电势一定为零电场强度为零的地方，电势一定为零D.D.电势为零的地方，电场强度一定为零电势为零的地方，电场强度一定为零提示：提示：选选B B。负点电荷产生的电场，离点电荷越近，电场线越。负点电荷产生的电场，离

10、点电荷越近，电场线越密，电场强度越大，但电势却越低，故密，电场强度越大，但电势却越低，故B B对，对，A A错；等量同种点错；等量同种点电荷产生的电场中，两点电荷连线中点处场强为零，但电势却电荷产生的电场中，两点电荷连线中点处场强为零，但电势却不为零，故不为零，故C C错；等量异种点电荷产生的电场中，两点电荷连错；等量异种点电荷产生的电场中，两点电荷连线中点处场强不为零，但电势为零，故线中点处场强不为零，但电势为零，故D D错。错。三、想一想三、想一想沿着电场线方向电势逐渐降低，那么沿着电场线方向移动电荷，沿着电场线方向电势逐渐降低，那么沿着电场线方向移动电荷，其电势能应怎样变化？其电势能应怎

11、样变化？提示：提示：沿着电场线方向移动的如果是正电荷，则电场力做正功，沿着电场线方向移动的如果是正电荷，则电场力做正功，电势能逐渐减小；如果是负电荷，则电场力做负功，电势能逐电势能逐渐减小；如果是负电荷，则电场力做负功，电势能逐渐增大。渐增大。主题一主题一 静电力做功的特点电势能静电力做功的特点电势能【情境探究】【情境探究】如图所示如图所示: :让试探电荷让试探电荷q q在电场强度为在电场强度为E E的匀强电的匀强电场中场中, ,沿几条不同路径从沿几条不同路径从A A点运动到点运动到B B点。点。试结合上述情境讨论以下问题试结合上述情境讨论以下问题: :(1)(1)分别计算甲、乙、丙三图中静电