第1章第4节电势能与电势导学案

山东省泰安长城中学（物理）学案低重心重自主会合作争展示1第1章第4节电势能与电势导学案编制人：张居君【学习目标】1.通过讨论静电力对试探电荷做功，知道静电力做功与路径物管的特点。2.将静电力做功与重力做功进行类比，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。3.知道电势的定义方法及其定义公式、单位。4.知道等势面的定义，知道电场线一定垂直于等势面。【重点难点】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，并能用此关系解决相关问题。【使用说明、方法指导】方法指导：电场力与重力做功类比，引出电势能。：课前案（或预习案）（自主）【[复习导学]1．静电力、电场强度概念？2．复习功和能量的关系【预习回答】如图将一个静止的试探电荷（不计重力）放入电场中，它将在的作用下做，能增加。是能量转化的量度。思考：（1）是什么力做功使试探电荷的动能增大？（2）是什么形式的能转化为试探电荷的动能？【我的疑问】【学习任务一】探究静电力做功的特点（重点）让试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中沿几条不同路径从A点运动到B点，我们来计算这几种况下静电力对电荷所做的功。山东省泰安长城中学（物理）学案低重心重自主会合作争展示2（1）q在沿直线从A运动到B的过程：WAB=.（2）q沿折线从A到M、再从M到B：WAB=.（3）q沿任意曲线ANB从A移动到B点：（提示：将曲线进行分割成很多的小段，小到分割后的每一段曲线都可以看做直线。）WAB=.比较（1）（2）（3）的结果，发现三个结果。结论：（注意：这个结论虽然从匀强电场中推导出来的，但可以证明，对于非匀强电场也是适用的。）【总结归纳】（师生达成）在任何电场中，静电力移动电荷所做的功，只与始末两点的位置有关，而与电荷的运动无关。【学习任务二】理解电势能问题1、静电力做功的特点与什么力做功相似呢？重力做功必然会引起的变化。山东省泰安长城中学（物理）学案低重心重自主会合作争展示3问题2、静电力做功与电势能变化的关系是什么？答：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______．问题3、如何计算电荷在某点的电势能？答：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．电势能是相对的，与零电势能面有关，通常规定为0.【总结归纳】（师生达成）电势能是相对的，与______能面有关，电势能是______。若要确定电荷在电场中的电势能，应先规定电场中电势能的零位置。【学习任务三】探究静电力做功与电势能变化的关系问题;A和B为电场中某条电场线上的点，如图：将q=4×10-9的正电荷从A点移到B点需克服电场力做功5×10-7J，则⑴电场方向由A→B还是B→A？⑵电荷在哪点时电势能大？大多少？【归纳总结】（师生达成）1.电场力力做多少功，电势能就变化多少，在只受电场力作用下，电势能与动能相互______，而它们的总量保持不变。2.将电荷由A点移到B点根据电场力做功情况判断，电场力做正功，电势能______，电荷在A点电势能______在B点的电势能，反之电场力做负功，电势能______．电荷在B点的电势能______在B点的电势能。【学习任务四】电势问题1、将一电量为q=2×10-6C的点电荷从电场外一点P移至电场中某点A，电AB山东省泰安长城中学（物理）学案低重心重自主会合作争展示4场力做功4×10-5J，求A点的电势。问题2、如图所示是一条电场线上的三点，电场线的方向由a到c，a、b间的距离等于b、c间的距离，用、、和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以断定：【总结归纳】（师生达成）1、：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势。用表示。标量，只有大小，没有方向，但有正负。2、电势与电场线的关系：电势顺线______。（电场线指向电势______的方向）3电场中电势相等的点构成的面叫______。在同一等势面上各点电势相等，所以在同一等势面上移动电荷，电场力______。【随堂检测】.1、下列说法正确的是（）A.在电场中顺着电场线移动电荷，电场力做功，电荷电势能减少B.在电场中逆着电场线移动电荷，电场力做功，电荷电势能减少C.在电场中顺着电场线移动正电荷，电场力做正功，电荷电势能减少D.在电场中逆着电场线移动负电荷，电场力做负功，电荷电势能增加2、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＞03、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cbacbbacbacbaEEEDCEEEBA....abcEcq6106山东省泰安长城中学（物理）学案低重心重自主会合作争展示5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课后案（自主）【复习整合】课下复习，对本节内容要点进行概括、对课堂内容梳理，形成知识网络（知识树），归纳总结规律，提升能力。从而对本节课构建成“整体”认知。.内容梳理：【课后检测】1、下列说法正确的是()A．在同一等势面上各点的电场强度必定相等B．两等势面一定相互平行C．若相邻两等势面间的电势差相等，则等势面密的地方电场强度大D．沿电场强度的方向，等势面的电势逐渐降低2、图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3、如图所示，三个等差等势面上有a、b、c、d四点，若将一个正电荷由c经a移动到d电场力做正功W1，若由c经b移动到d电场力做正功W2，则：()2121212121212121....，，，，WWDWWCWWBWWA山东省泰安长城中学（物理）学案低重心重自主会合作争展示6abcKLMN4、如图所示，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为、和，一带正电粒子射入电场中，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，电势能增加D、粒子从L到M的过程中，动能减少5、如右图所示，匀强电场电场线与AC平行，把10－8C的负电荷从A点移到B点，静电力做功6×10－8J，AB长6cm，AB与AC成60°角．求：(1)场强方向；(2)设B处电势为1V，则A处电势为多少？（3）电子在A处电势能为多少？【个人体会】。ac山东省泰安长城中学（物理）学案低重心重自主会合作争展示7