1.4 电势能 和 电势教学案人教版新课标
物理
高二年级
§1.4 电势能 和 电势
新授
徐进
高二年级备课组
2012年9月
【学习目标】1、理解静电力做功的特点、电势能的概念。
2、掌握静电力做功与电势能变化的关系，会定量计算电荷的电势能大小。 【学习重点】静电力做功的特点、静电力做功与电势能变化的关系和等势面的特点 【学习难点】静电力做功与电势能变化的关系 【学习方法】运用类比法学习新知识
【知识链接】1、功的计算公式：
2、重力做功的特点：只与 有关，与 无关。
3、重力做功与重力势能变化的关系表达式:○
1 ○2 【学习过程】： 知识点一： 静电力(或静电力) 做功的特点
问题1. 结合课本图1.4-1（右图）, 求出试探电荷+q在场强为E 的匀强电场中沿不同路径从A 运动到B 静电力所做功。(AB的直线距离为L,
① q 沿直线从A 到B
②q 沿折线从A 到M 、再从M 到B （AB 与AM 间的夹角为θ, 如图所示)
③求q 沿任意曲线从A 到B 静电力所做的功?
④通过○1○2○3中的计算，静电力做功与电荷经过的路径 关，（填有、无）， 与前面学习的 力做功相似。 小结：静电力做功的特点: 这个结论虽然是从匀强电场推导出来的，但它也可适用于 知识点二：电势能
问题1．电势能：由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关，电荷在 中具有势能，叫做电势能。电势能用 表示。如A 点的电势能一般表示为 , B 点的电势能一般表示为 . 问题2. 如图，一点电荷+q在匀强电场E 中静止释放, 仅在静电力的作用下它做什么运动? 什么能量
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增加? 是什么形式的能量转化而来? +q
问题3. 静电力做功与电势能变化的关系
① 如右图, 质量为m 的小球从A 到B 下降H 高的过程, 重力做了多少功? 重力势
能变化了多少? 重力做功与重力势能变化的关系是什么? 写出表达式。
②在电场中(如右图) ，当正电荷在电场中从A 点移动到B 点时，静电力做什么功？类比重力做功与重力势能变化的关系，分析电势能的变化，并写出静电力做功与电势能变化的关系式。
○
3从A 到B ，重力势能的变化量ΔE P = ，重力势能的减少量ΔE P 减= 类比重力，在电场中，从A 到B ，电势能的变化量ΔE P = ，电势能的减少量ΔE P 减= ○4通过○1○2○3中的分析，若电荷q 在电场中从A 运动到B ，静电力做功与电势能变化的关系: 若静
电力做功为正功，电势能 ，电荷在A 点电势能 （填>、、
① 如图, 在场强E= 103N/C的匀强电场中, 点电荷q=+1c从A 移动到B,AB 相距L=1m,
（1）静电力做功为多少? 电势能如何变化?
（2）若规定E PB =0,则E PA =?
（3）若规定E PA =0,则E PB =?
○
2电荷在某点电势能在数值上等于把它从_ ____移到___________位置时______________。 ○3由上一问题可知, 要确定电荷在电场中某点的电势能，必须先选定电场中某点的电势能为零。 通
常把 的电势能规定为0， 或把 的电势能规定为0 。 问题5电势能的变化与电荷电性的关系 如图, ①将正电荷从A 移到B, 静电力做什么功? 电势能怎么变?
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②如果将负电荷从A 移到B, 静电力做什么功? 电势能怎么变?
③通过○1○2中的分析，在同一电场中，从A 点到B 点，移动正电荷与移动负电荷，电荷的电势能的变化是 。由此知，电场中某点的电势能是电场和电荷共有的。
例1如图所示，在点电荷电场中的一条电场线上依次有A 、B 、C 三点，分别把+q和-q 的试验电荷依次放在三点上，关于它所具有的电势能的正确说法是( )
A ．放上+q时，它们的电势能E PA ＞E PB ＞E PC B．放上+q时，它们的电势能E PA ＜E PB ＜E PC C ．放上－q 时，它们的电势能E PA ＞E PB ＞E PC D．放上－q 时，它们的电势能E PA ＜E PB ＜E PC 知识点二：等势面
（1）定义： （2）等势面的性质：
① （相等） ② （做功） ③ 即 （垂直） ④ （相交）
⑤ （闭合）
总之，电场线跟 垂直，并且由电势 的等势面指向电势 的等势面。 ， 。
【思考与讨论】 等势面能相交吗？为什么？
（3）画出几种常见电场的电场线及等势面
【当堂检测】
1. 关于电场中的电场强度和电势，下列说法正确的是（ ） A. 电场强度大的地方，电势一定高
B. 等势面上各点的电场强度大小一定相等 C. 等势面不一定跟电场线垂直 D. 沿着电场线的方向，电势越来越低 2、在电场中（ ）
A. 在等势面上移动电荷，电场力总是不做功
B. 某点的电势高，检验电荷在该点的电势能一定大
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C. 某点的场强为零，检验电荷在该点的电势能一定为零 D. 某点的电势为零，检验电荷在该点的电势能一定为零
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，场强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、如右图所示，在场强为E 的匀强电场中有相距为s 的两点A 、B 两点，Q 连线AB 与电场线的夹角为θ，将一电荷量为q 的正电荷从A 点移到B 点。若沿直线AB 移动该电荷，电场力做功W 1=______；若沿路
径ACB 移动该电荷，电场力做功W 2=______；若沿曲线ADB 移动该电荷，电场力做功W 3由此可知，电荷在电场中移动时，电场力做功的特点是________________。 5、如图右所示，A 、B 是电场中两点，一个带负电的点电荷q 在A 点所
受的电场力要比它在B 点所受的电场力 ，该负电荷在A 点的电势能要比它在B 点的电势能 ，A 点的电场强度要 B点的电场强度，A 点的电势要 于B 点的电势.
6、试探电荷q 1放在电场中的A 点, 电势能为E(规定无限远处电势能为零),A
点的电势为________,若把试探电荷q 1换成试探电荷q 2放在电场中的A 点,A 点的电势为________ (仍规定无限远处电势能为零)
7、有一电量去q=-2×10-6C 的点电荷，从电场中的A 点移动到B 点时，克服静电力做功6×10-4 J从B 点移动到C 点时静电力做功9×10-4 J。问：
（1）以B 为零势能点，电荷在A 点的电势能E PA 是多少？ （2）以C 为零势能点，电荷在A 点的电势能E PA 又是多少？
【课（学）后记】
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