學(xué)習(xí)內(nèi)容1.4電勢(shì)能和電勢(shì)
學(xué)習(xí)目標(biāo)1、理解靜電力做功的特點(diǎn)、電勢(shì)能的概念、電勢(shì)能與電場(chǎng)力做功的關(guān)系。
2、理解電勢(shì)的概念，知道電勢(shì)是描述電場(chǎng)的能的性質(zhì)的物理量。
3、明確電勢(shì)能、電勢(shì)、靜電力的功、電勢(shì)能的關(guān)系。
4、了解電勢(shì)與電場(chǎng)線的關(guān)系，等勢(shì)面的意義及與電場(chǎng)線的關(guān)系。
學(xué)習(xí)重、難點(diǎn)重點(diǎn)：理解掌握電勢(shì)能、電勢(shì)、等勢(shì)面的概念及意義。
難點(diǎn)：掌握電勢(shì)能與做功的關(guān)系，并能用此解決相關(guān)問(wèn)題
學(xué)法指導(dǎo)自主、合作、探究
知識(shí)鏈接1．回顧：靜電力、電場(chǎng)強(qiáng)度、重力勢(shì)能的概念 。
2．一個(gè)靜止的試探電荷放入電場(chǎng)中，它在靜電力的作用下將做加速運(yùn)動(dòng)而獲得動(dòng)能，請(qǐng)同學(xué)們思考：是什么能轉(zhuǎn)化為試探電荷的動(dòng)能？
學(xué)習(xí)過(guò)程用案人自我創(chuàng)新
[自主學(xué)習(xí)]
一．靜電力做功的特點(diǎn)
結(jié)合課本圖1.4-1（右圖）分析試探電荷q在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中沿不同路徑從A運(yùn)動(dòng)到B電場(chǎng)力做功的情況。
（1）q沿直線從A到B，W1= 。
（2）q沿折線從A到M、再?gòu)腗到B，W2= 。
（3）q沿任意曲線線A到B，W3= 。
結(jié)果 ：
結(jié)論：
。
靜電力做功特點(diǎn)與重力做功一樣嗎？
二．電勢(shì)能（與重力勢(shì)能相類比）
（1）電勢(shì)能：由于移動(dòng)電荷時(shí)靜電力做功與移動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)，所以電荷在電場(chǎng)中也具有勢(shì)能，這種勢(shì)能叫做 。
（2）靜電力做功等于電勢(shì)能的變化量（靜電力做功改變電勢(shì)能） 電場(chǎng)力做正功，電荷的電勢(shì)能減��；電場(chǎng)力做負(fù)功，電荷的電勢(shì)能增加。電場(chǎng)力做多少功，電勢(shì)能就變化多少，在只受電場(chǎng)力作用下，電勢(shì)能與動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，而它們的總量保持不變。（與重力做功相類比）
分析：
正電荷順著電場(chǎng)線移動(dòng)，電場(chǎng)力做 ，電勢(shì)能
正電荷逆著電場(chǎng)線移動(dòng)，電場(chǎng)力做 ，電勢(shì)能
負(fù)電荷順著電場(chǎng)線移動(dòng)，電場(chǎng)力做 ，電勢(shì)能
負(fù)電荷逆著電場(chǎng)線移動(dòng)，電場(chǎng)力做 ，電勢(shì)能
( 3 )注意：
①．電勢(shì)能零點(diǎn)的規(guī)定：大地或無(wú)窮遠(yuǎn)默認(rèn)為零
②在正電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中正電荷在任意一點(diǎn)具有的電勢(shì)能都為正，負(fù)電荷在任一點(diǎn)具有的電勢(shì)能都為負(fù)。
在負(fù)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中正電荷在任意一點(diǎn)具有的電勢(shì)能都為負(fù)，負(fù)電荷在任意一點(diǎn)具有的電勢(shì)能都為正。
[思考、討論]
1．如何計(jì)算電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)A具有的電勢(shì)能EP？
。
2．將電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)如何判斷電荷A、B兩點(diǎn)電勢(shì)能的大小？

。
三．電勢(shì) （相當(dāng)于高度）
（1）定義： 。用 表示。電勢(shì)是標(biāo)量，只有大小，沒(méi)有方向，但有正負(fù)。[高考資源網(wǎng)KS5U.COM]
（2）公式： （與試探電荷無(wú)關(guān)） 單位：伏特（V）
（3）零電勢(shì)位置的規(guī)定：大地或無(wú)窮遠(yuǎn)默認(rèn)為零，電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)的數(shù)值與零電勢(shì)的選擇有關(guān)，即電勢(shì)的數(shù)值決定于零電勢(shì)的選擇．
討論（合作學(xué)習(xí)）：
1、電勢(shì)的高低與電場(chǎng)線的關(guān)系： 。
2、正電荷的電場(chǎng)中電勢(shì)為正，負(fù)電荷的電場(chǎng)中電勢(shì)為負(fù)
四．等勢(shì)面
⑴．定義：電場(chǎng)中電勢(shì)相等的點(diǎn)構(gòu)成的面
⑵．幾種電場(chǎng)的電場(chǎng)線及等勢(shì)面（虛線）

（3）等勢(shì)面的特點(diǎn)
1、在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不做功
2、電場(chǎng)線（或E）⊥等勢(shì)面
3、電場(chǎng)線由高的等勢(shì)面指向低的等勢(shì)面
4、等勢(shì)面不相交 ，可以閉合
5、靜電平衡的導(dǎo)體是等勢(shì)體，表面是等勢(shì)面（了解）
7、沿電場(chǎng)方向電勢(shì)降低最快（場(chǎng)強(qiáng)方向是電勢(shì)降落最快的地方）

特別說(shuō)明：（結(jié)合上面圖理解）
①等量同種電荷（正）連線和中線上
連線上：中點(diǎn)電勢(shì)最小
中線上：由中點(diǎn)到無(wú)窮遠(yuǎn)電勢(shì)逐漸減小，無(wú)窮遠(yuǎn)電勢(shì)為零。
②等量異種電荷連線上和中線上
連線上：由正電荷到負(fù)電荷電勢(shì)逐漸減小。
中線上：各點(diǎn)電勢(shì)相等且都等于零。
達(dá)標(biāo)檢測(cè)1、下列說(shuō)法正確的是（ ）
A.在電場(chǎng)中順著電場(chǎng)線移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力做功，電荷電勢(shì)能減少
B.在電場(chǎng)中逆著電場(chǎng)線移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力做功，電荷電勢(shì)能減少
C.在電場(chǎng)中順著電場(chǎng)線移動(dòng)正電荷，電場(chǎng)力做正功，電荷電勢(shì)能減少
D.在電場(chǎng)中逆著電場(chǎng)線移動(dòng)負(fù)電荷，電場(chǎng)力做負(fù)功，電荷電勢(shì)能增加
2、如圖所示，A、B、C為電場(chǎng)中同一電場(chǎng)線上的三點(diǎn)，設(shè)電荷在電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力作用，則下列說(shuō)法正確的是（ ）
A、若在C點(diǎn)無(wú)初速釋放正電荷，電荷向B運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能減小
B、若在C點(diǎn)無(wú)初速釋放正電荷，電荷向B運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能增大
C、若在C點(diǎn)無(wú)初速釋放負(fù)電荷，電荷向A運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能增大
D、若在C點(diǎn)無(wú)初速釋放負(fù)電荷，電荷向A運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能減小
3、圖一表示等量異種電荷P和Q形成的電場(chǎng)內(nèi)的一簇等勢(shì)面，求
(1)P、Q各帶何種電荷？
(2)把q=10－7C的正點(diǎn)電荷從A移到B，電場(chǎng)力做多少功？
(3)把q從B移到C電場(chǎng)力做多少功？
(4)把q從C移到A電場(chǎng)力做多少功？
(5)q從A出發(fā)經(jīng)過(guò)B和C回到A的過(guò)程中電場(chǎng)力對(duì)電荷做的總功為多少？
4、如圖6，在點(diǎn)電荷＋Q電場(chǎng)中，以＋Q為球心的同一球面上有A、B、C三點(diǎn)，把正檢驗(yàn)電荷從球內(nèi)P點(diǎn)移到A、B、C各點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力作功WPA、WPB、WPC的大小關(guān)系為_(kāi)_______．
5、如圖7，a、b、c、d為某電場(chǎng)中的等勢(shì)面，一帶正電粒子飛入電場(chǎng)后只在電場(chǎng)力作用下沿M點(diǎn)到N點(diǎn)的虛線運(yùn)動(dòng)．由圖可知，四個(gè)等勢(shì)面電勢(shì)Ua、Ub、Uc、Ud由高到低的排列順序是_______，帶電粒子在M、N兩點(diǎn)中，電勢(shì)能較大的是_________點(diǎn)．
6、如圖3，絕緣光滑半圓環(huán)軌道放在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)為E．在與環(huán)心等高處放有一質(zhì)量為m、帶電＋q的小球，由靜止開(kāi)始沿軌道運(yùn)動(dòng)，下述說(shuō)法正確的是（ ）
　　A．小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒
　　B．小球經(jīng)過(guò)環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)速度最大
　　C．小球經(jīng)過(guò)環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力為（mg＋Eq）
D．小球經(jīng)過(guò)環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力為3（mg－qE）
7、若帶正電的小球只受電場(chǎng)力的作用，則它在任意一段時(shí)間內(nèi)（ ）
　　A．一定沿著電場(chǎng)線由高電勢(shì)向低電勢(shì)運(yùn)動(dòng)
　　B．一定沿著電場(chǎng)線由低電勢(shì)向高電勢(shì)運(yùn)動(dòng)
　　C．不一定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，但一定由高電勢(shì)向低電勢(shì)運(yùn)動(dòng)
　　D．不一定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，也不一定由高電勢(shì)向低電勢(shì)運(yùn)動(dòng)
8、在靜電場(chǎng)中，關(guān)于場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)的說(shuō)法正確的是（ ）
　　A．電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方電勢(shì)一定高
　　B．電勢(shì)為零的地方場(chǎng)強(qiáng)也一定為零
　　C．場(chǎng)強(qiáng)為零的地方電勢(shì)也一定為零
　　D．場(chǎng)強(qiáng)大小相同的點(diǎn)電勢(shì)不一定相同
9、在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有a、b、c三點(diǎn)，位置關(guān)系如圖52-6所示，其中ab=√3 cm，bc=1cm已知電場(chǎng)線與abc三點(diǎn)所在的平面平行,若將電量為-2×10－８C的點(diǎn)電荷從a 移到b，電場(chǎng)力不做功，而把該電荷從a移到c，電場(chǎng)力做功為1.8×10－７J?
(1)畫出通過(guò) a、b、c 三點(diǎn)的電場(chǎng)線?
(2)求該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度


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