河北省正定中学高中物理 1电势能和电势 学案

河北省正定中学高中物理 1电势能和电势 学案

电势能和电势 学案 ‎ 课前预习学案 预习目标：‎ 1、 理解电势能、电势的概念。‎ 2、 能熟练应用电势能、电势的有关知识分析解决实际问题。‎ 预习内容：‎ ‎1、静电力的功 W=F· S =qES，S应是沿电场线方向的位移，静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，但与电荷经过的路径无关。‎ 2、 电势能 电荷在电场中具有的势能。和重力势能一样要确定零势能位置，通常把电荷 在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零。比零电势能高的电势能为正，比零电势能低的电势能为负。‎ 电势能用Ep表示，单位：焦耳（J）‎ ‎3、电势能与静电力做功的关系WAB=EPA—EPB，静电力做正功电势能减少，‎ 静电力做负功电势能增加。‎ ‎4、电势 ‎(1)电势定义：φ=Ep/q。‎ ‎(2)电势是标量，单位：伏特，简称伏，用V表示，1V=1J／C。‎ ‎(3)在离场源无穷远处电势为0：正电荷电场中，处处电势为正。负电荷电场中，处处电势为负。‎ ‎(4)沿电力线方向，电势降低。‎ ‎5、等势面：电场中电势相等的点构成的面 ‎(1)在同一等势面上的任意两点间移动电荷电场力不做功，等势面一定与电场线垂直。‎ ‎(2)匀强电场中的等势面是与电场线垂直的一族平面。‎ ‎6、电势能、电势的大小、正负的判断方法：‎ ‎(1)根据场源电荷判断：离场源正电荷越近电势越高，检验正电荷（或负电荷）的电势能越大（或越小），离场源负电荷越近电势越低，检验正电荷（或负电荷）的电势能越小（或越大）‎ ‎(2)根据电场线判断：顺着电场线的方向电势降低，检验正电荷（或负电荷）的电势能减少（或增加），逆着电场线的方向电势升高，检验正电荷（或负电荷）的电势能增加（或减少）。‎ ‎(3)根据检验电荷判断：电场力对正电荷做正功时，正电荷由高电势（或电势能大）的点移向低电势（或电势能小）的点，电场力对负电荷做正功时，负电荷由低电势（或电势能大）的点移向高电势（或电势能小）的点 提出疑惑：‎ 课内探究学案：‎ 学习目标：‎ ‎1理解电势能、电势的概念。‎ ‎2能熟练应用电势能、电势的有关知识分析解决实际问题 学习过程 ‎1、静电力的功 W=F· S =qES，S应是沿电场线方向的位移，静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，但与电荷经过的路径无关。‎ 2、 电势能 电荷在电场中具有的势能。和重力势能一样要确定零势能位置，通常把电荷 在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零。比零电势能高的电势能为正，比零电势能低的电势能为负。‎ 电势能用Ep表示，单位：焦耳（J）‎ ‎3、电势能与静电力做功的关系WAB=EPA—EPB，静电力做正功电势能减少，‎ 静电力做负功电势能增加。‎ ‎4、电势 ‎(1)电势定义：φ=Ep/q。‎ ‎(2)电势是标量，单位：伏特，简称伏，用V表示，1V=1J／C。‎ ‎(3)在离场源无穷远处电势为0：正电荷电场中，处处电势为正。负电荷电场中，处处电势为负。‎ ‎(4)沿电力线方向，电势降低。‎ ‎5、等势面：电场中电势相等的点构成的面 ‎(1)在同一等势面上的任意两点间移动电荷电场力不做功，等势面一定与电场线垂直。‎ ‎(2)匀强电场中的等势面是与电场线垂直的一族平面。‎ ‎6、电势能、电势的大小、正负的判断方法：‎ ‎(1)根据场源电荷判断：离场源正电荷越近电势越高，检验正电荷（或负电荷）的电势能越大（或越小），离场源负电荷越近电势越低，检验正电荷（或负电荷）的电势能越小（或越大）‎ ‎(2)根据电场线判断：顺着电场线的方向电势降低，检验正电荷（或负电荷）的电势能减少（或增加），逆着电场线的方向电势升高，检验正电荷（或负电荷）的电势能增加（或减少）。‎ ‎(3)根据检验电荷判断：电场力对正电荷做正功时，正电荷由高电势（或电势能大）的点移向低电势（或电势能小）的点，电场力对负电荷做正功时，负电荷由低电势（或电势能大）的点移向高电势（或电势能小）的点 反思总结：通过实践教学，重在让学生有对比的观点去学习物理知识。课中多次用到类比的物理思想，让学生对知识有更多的牵连，能对前面的知识达到灵活的应用，牵带多种方法学习物理知识，同时也反映出了选修3－1的设计思想。‎ 当堂检测 ‎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 A. 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 B. 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 C. 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 A B C ‎2如图所示，A、B、C为电场中同一电场线上的三点，设电荷在电场中只受电场力作用，则下列说法正确的是（ ）‎ A若在C点无初速释放正电荷，电荷向B运动，电势能减小 B若在C点无初速释放正电荷，电荷向B运动，电势能增大 C若在C点无初速释放负电荷，电荷向A运动，电势能增大 D若在C点无初速释放负电荷，电荷向A运动，电势能减小 ‎　‎ ‎【课后练习与提高】‎ ‎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EA＞EB＞EC　　‎ B．放上+q时，它们的电势能EA＜EB＜EC C．放上－q时，它们的电势能EA＞EB＞EC D．放上－q时，它们的电势能EA＜EB＜EC ‎2、一个点电荷，从静电场的a点移到b点，其电势变化为零，则（ ）‎ A. a、b两点场强一定相等 B. 该点电荷一定沿等势面移动 C. 作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的 D. a、b两点的电势一定相等 ‎3、如图四所示，为电场中一条电场线，一个点电荷由静止开始，在电场力作用下，从A点移到B点，下面论述正确的是（ ）‎ A. A处场强大于B处场强；‎ B. 点电荷在A处电势能大于在B处电势能；‎ C. 点电荷带负电；‎ D. 由A到B点电荷受到电场力越来越小。‎ ‎4、在电场中，A点的电势高于B点的电势，则（ ）‎ ‎　　A．把负电荷从A点移到B点，电场力作负功 ‎　　B．把负电荷从A点移到B点，电场力作正功 ‎　　C．把正电荷从A点移到B点，电场力作负功 ‎　　D．把正电荷从A点移到B点，电场力作正功 ‎5、在静电场中，关于场强和电势的说法正确的是（ ）‎ ‎　　A．电场强度大的地方电势一定高 ‎　　B．电势为零的地方场强也一定为零 ‎　　C．场强为零的地方电势也一定为零 ‎　　D．场强大小相同的点电势不一定相同 ‎6、若带正电的小球只受电场力的作用，则它在任意一段时间内（ ）‎ ‎　　A．一定沿着电场线由高电势向低电势运动 ‎　　B．一定沿着电场线由低电势向高电势运动 ‎　　C．不一定沿电场线运动，但一定由高电势向低电势运动 ‎　　D．不一定沿电场线运动，也不一定由高电势向低电势运动 ‎7、有一电场的电场线如图1所示，场中A、B两点电场强度的大小和电势分别用EA、EB和UA、UB表示，则（ ）‎ ‎　　A．EA＞EB UA＞UB[来 ‎　　B．EA＞EB UA＜UB ‎　　C．EA＜EB UA＞UB ‎　　D．EA＜EB UA＜UB ‎8、如图2，A、B为两等量异号点电荷，A带正电，B带负电，在A、B连线上有a、b、c三点，其中b为连线的中点，ab＝bc，则（ ）‎ A．a点与c点的电场强度相同 B．a点与c点的电势相同 ‎　　C．a、b间电势差与b、c间电势差相等 ‎　　D．点电荷q沿A、B连线的中垂线移动，电场力不作功 ‎9、在以点电荷为球心、r为半径的球面上各点相同的物理量是（ ）‎ ‎　　A．电场强度 B．同一电荷所受电场力 ‎　　C．电势 D．同一电荷具有的电势能 ‎10、下述说法正确的是（ ）‎ ‎　　A．在同一等势面上移动电荷，电场力不作功 ‎　　B．等势面上各点场强大小一定相等 ‎　　C．电场中电势高处，电荷的电势能就大 ‎　　D．电场强度大处，电荷的电势能就大 ‎11、一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点电场力做了5×10－6J的功，那么（ ）‎ ‎　　A．电荷在B处时将具有5×10－6J的电势能 ‎　　B．电荷在B处将具有5×10－6J的动能 ‎　　C．电荷的电势能减少了5×10－6J D．电荷的动能增加了5×10－6J ‎12、关于等势面下列说法正确的是( )‎ A． 等势面与电场线处处垂直 B． 同一等势面上的各点场强大小必定相等 C． 电荷所受电场力的方向必和该点等势面垂直，并指向电势升高的方向 D． 电荷从电场中一点移到另一点，电场力没做功，电荷必在同一等势面上移动 ‎13、以无穷远处为零电势点，下述情况中各物理量为正还是为负？‎ ‎　　（1）负电荷周围空间的电势为_________值．‎ ‎　　（2）正电荷位于某负荷电产生的电场内，它的电势能为________值．‎ ‎（3）负电荷位于某负电荷产生的电场内，它的电势能为________值．‎ ‎14、如图8所示，实线为电场线，虚线为等势线，且相邻两等势间的电势差相等，一正电荷在等势线U3上时，具有动能20J，它运动到等势线U1时速度为零，令U2＝0，那么该电荷的电势能为4J时，其动能为_______J．‎