电势能和电势导学案(含答案)

电势能和电势学习目标：1、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、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。3明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。4理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。预习填空1.静电力（电场力）做功跟重力做功有相同的特点，即这种保守力做的功跟有关，更无关。2.正是由于上述特点，所以静电力做功会对应一种势能的变化，这种势能叫3.电荷在电场中某点具有的电势能，等于功4.电场力做的功跟电势能变化的关系为．5.电势的定义是．6.顺着电场线的方向电势．7.等势面是．课堂讲解一．静电力做功的特点1分析试探电荷q在场强为E的均强电场中沿不同路径电场力做功的情况。①q沿直线从A到B②q沿折线从A到M、再从M到B③q沿任意曲线线A到B结论：2静电力做功的特点:二．电势能（与重力做功类比）1.定义2静电力做功与电势能变化的关系的探究3、电势能是相对的，与零电势能面有关电势能为负表示电荷在该处的电势能比零还要小.4、电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性5、电势能是标量6、重力势能与电势能的类比3．电势---（表征电场性质的重要物理量度）1定义：2公式：（与试探电荷无关）3单位：伏特（V）4电势与电场线的关系：5零电势位置的规定：电场中某一点的电势的数值与零电势的选择有关，即电势的数值决定于零电势的选择．（大地或无穷远默认为零）6正试探电荷沿电场线方向移动，其电势能减小，电势逐渐降低，故沿电场线方向电势逐渐降低。四．等势面1定义：2等势面的性质：3等势面的用途：4画出几种电场的电场线及等势面经典例题例1.一带电油滴在匀强电场E中从a到b的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下，不计空气阻力．此带电油滴从a运动到b的过程中，能量变化情况是（）A.动能减少B.电势能增加C,重力势能和电势能之和减少D.动能和电势能之和增加例2将一正检验电荷从无穷远处移入电场中的M点，电场力做功8×10-8J；将一个等量的负电荷从无穷远处移入电场中的N点，电场力做功为－9×10-8J.则比较M、N两点电势高低为（）A.φM＜φNB.φM＞φNC.φM=φND.无法比较例3如图所示，P、Q是两个电荷量相等的正点电荷，它们连线的中点是O，A、B是中垂线上的两点．OA＜OB，用EA、EB、UA、UB分别表示A、B两点的场强和电势，则（）A．EA一定大于EB，UA一定大于UBB．EA不一定大于EB，UA一定大于UB．C．EA一定大于EB，UA不一定大于UBD．EA不一定大于EB，UA不一定大于UB例4.如图所示，在正点电荷Q形成的电场中，已知ab两点在同一等势面上，重力不计的甲、乙两个带电粒子的运动轨迹分别为acb和adb曲线，两个粒子经过a点时具有相同的动能，下列判断错误的是（A）A、甲粒子经过c点时与乙粒子经过d点时具有相同的动能B、甲、乙两个粒子带异号电荷C、若取无穷远处为零电势，则甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过d点时的电势能D、两粒子经过b点时具有相同的动能例5如果把q=1.0×10－8C的电荷从无穷远移到电场中的A点，需要克服电场力做功W=1.2×10－4J，那么（1）q在A点的电势能和A点的电势各是多少?(2)q末移入电场前A点的电势是多少？作业1．在静电场中有A、B两点，关于这两点的场强和电势的关系，下列说法正确的是（）A．若场强相等，则电势一定相等B．若电势相等，则场强一定相等C．电势高处场强一定大D．场强大处，电势反而可能低2．关于电势与电势能的说法中正确的有（）A．在电场中，电势越高的地方，电荷在那一点具有的电势能就越大B．在电场中某一点，若放入的电荷电量越大，它所具有的电势能越大C．在正的点电荷电场中的任一点，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．在负的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．如图所示，正电荷在电场中沿某一条电场线从AB，此过程有可能是（）A．电场力大小不断变化B．电场力大小保持不变C．电荷克服电场力做功D．电荷的电势能不断减小4．在静电场中，下列说法正确的是（）A．电场强度为零的点，电势一定为零B．电场强度处处相同的区域内，电势也一定处处相同C．只在电场力作用下，正电荷一定从高电势的地方向低电势的地方移动D．沿着电场线方向，电势一定越来越低5．有一电场的电场线如图所示，场中A、B两点的场强和电势分别用EA、EB和φA、φA表示，则A．EAEB、φAφAB．EAEB、φAφAC．EAEB、φAφAD．EAEB、φAφA6．把两个同种点电荷的距离增大一些，电场力做功，电荷的电势能；把两个异种点电荷的距离增加一些，电场力做功，电荷的电势能。7.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点的电势能为；A点的电势。8．如图所示，a、b、c、d为某电场中的四个等势面，一带正电的粒子飞入电场后，只在电场力作用下沿M点到N点的虚线运动，由此可知，这四个等势面的电势a,b,c,d由高到低的排列顺序是_________，带电粒子经M和N点时，在______点具有较大的电势能．9．一个带负电的粒子，q=-2.0×10-9C，在静电场中的a点运动到b点，在这过程中，除电场力外，其他力做功为6.0×10-5J，粒子的动能增加了8.0×10-5J，求a、b两点间的电势差Uab．10．固定不动的正点电荷A，带电量为Q=1.0×10-6C，点电荷B从距A无穷远的电势为零处移到距A为3m、电势为3000V的P点，电场力做功-1.8×10-3J，求（1）电荷B的电荷量．（2）电荷B在P点处所受的电场力大小．（3）若在P处自由释放电荷B，它能获得的最大动能是多少？11．如图6，两平行金属板A、B间为一匀强电场，A、B相距6cm，C、D为电场中的两点，且CD＝4cm，CD连线和场强方向成60°角．已知电子从D点移到C点电场力做3.2×10－17J的功，求：（1）匀强电场的场强；（2）A、B两点间的电势差；（3）若A板接地，D点电势为多少？答案例1C例2B例3B例4A例5（1）1.2×10－4J1.2×10－4v（2）1.2×10－4v1D2CD3ABD4D5D6.正，减小。负。增加7减小2.0×10-2J2.0×10-2J2000V8.abcdN9．-1.0×104V10．（1）6×10-7C，（2）6×10-4N，（3）1.8×10-3J．11.104V/m，600V，－200V