資源簡介

靜電場中的能量
第一節電勢能和電勢
【課標要求】
知道靜電場中的電荷具有電勢能。了解電勢能、電勢的含義。
【學習目標】
通過計算在勻強電場中移動電荷靜電力所做的功，認識靜電力做功跟路徑無關的特點
(2)通過類比重力勢能引人電勢能，體會能量觀點是分析物理問題的重要方法，并進一步認
識到物理學的和諧統一性
(3)理解電勢能的變化與靜電力做功的關系。知道常見的電勢能零點的規定方法
(4)通過建立電勢概念的過程，理解電勢是從能的角度描述電場的物理量。會判斷電場中兩點電勢的高低
【自主學習】
知識點一　靜電力做功的特點
1．特點：靜電力做的功與電荷的 位置和 位置有關，與電荷經過的 無關。
2．在勻強電場中靜電力做功：WAB＝ ，其中θ為靜電力與位移間的夾角。
知識點二　電勢能
1．概念： 。
2．靜電力做功與電勢能變化的關系
靜電力做的功等于電勢能的 ，WAB＝ 。
3．電勢能的大?。弘姾稍谀滁c的電勢能，等于把它從這點移到 時靜電力所做的功。
4．零勢能點：電場中規定的電勢能為零的位置，通常把電荷在離場源電荷 或 的電勢能規定為零。
知識點三　電勢
1．定義：電荷在電場中某一點的 與它的 之比。
2．定義式：φ＝。
3．單位：國際單位制中，電勢的單位是 ，符號是 。
4．特點
(1)相對性：電場中各點電勢的大小，與所選取的零電勢的位置有關，一般情況下取離場源電荷無限遠或大地為零電勢位置。
(2)標矢性：電勢是標量，只有大小，沒有方向，但有正負。
【課堂探究】
【例1】（1）如圖所示，試探電荷q在電場強度為E的勻強電場中，沿直線從A移動到B，靜電力做的功為多少？若q沿折線AMB從A點移動到B點，靜電力做的功為多少？
（2）若q沿任意曲線從A點移動到B點，靜電力做的功為多少？由此可得出什么結論？
（3）對比電場力做功和重力做功的特點，它們有什么相同之處？重力做功引起重力勢能的變化，電場力做功引起什么能的變化？
【跟蹤訓練】兩帶電小球，電荷量分別為＋q和－q，固定在一長度為l的絕緣細桿的兩端，置于電場強度為E的勻強電場中，桿與場強方向平行，其位置如圖所示。若此桿繞過O點垂直于桿的軸線順時針轉過90°，則在此轉動過程中，電場力做的功為（　?。?br/>A．0 B．qEl
C．2qEl D．πqEl
【例題2】將帶電荷量為6×10-6C的負電荷從電場中的A點移到B點，克服靜電力做了3×10-6J的功，再從B點移到C點，靜電力做了1.2×10-5J的功，則：
(1)電荷從A點移到B點，再從B點移到C點的過程中電勢能改變了多少
(2)如果規定A點的電勢能為零，則該電荷在B點和C點的電勢能分別為多少
(3)如果規定B點的電勢能為零，則該電荷在A點和C點的電勢能分別為多少
知識點三：對電勢的理解
【例題3】如果把電荷量為q=＋1.0×10-8C的電荷從無限遠處移到電場中的 A 點,需要克服靜電力做功W=-1.2×10-4J,那么:
(1)q在A點的電勢能和A點的電勢各是多少
(2)q未移入電場前A點的電勢是多少
【當堂檢測】
1、下列關于靜電場的說法，正確的是（ ）
A、電場強度為零處，電勢也一定為零
B、電場強度處處相同的區域內，電勢也一定處處相同
C、電場強度的方向總是跟等勢面垂直
D、沿著電場強度的方向，電勢總是不斷降低
2.如圖所示，勻強電場中有a、b、c三點，，，其中ab沿電場方向，bc和電場方向成60°角。一個電荷量為的正電荷從a點移到b點，靜電力做功為。
（1）求勻強電場的場強大小E；
（2）將該正電荷從b點移到c點，求靜電力做的功；
（3）將該正電荷從a點移到c點，求靜電力做的功。
【課后限時訓練】
A組
1、下列關于靜電場的電場線和等勢面的說法，正確的是（ ）
A、等勢面上各點的電勢一定為零
B、等勢面上各點電勢一定相等
C、同一條電場線上的兩點，電勢必定不相等
D、同一條電場線上的兩點，所在位置的場強必定不相等
2、如圖，實直線是某電場的一條電場線，虛線是該電場中的兩條等勢線，由圖可以得到的正確結論是（ ）
A、M點的電勢一定高于N點的電勢
B、M點的場強一定大于N點的場強
C、由M點向N點移動電荷時，電勢能的變化量與零電勢的選取無關
D、某電荷在M點或N點具有的電勢能與零電勢的選取無關
3、根據右圖所示的電場線，可判定（ ）
A、該電場一定是勻強電場
B、A點的電勢一定低于B點的電勢
C、負電荷放在B點比放在A點的電勢能大
D、負電荷放在B點所受電場力方向向右
B組
4、若帶正電的離子只受到電場力的作用，則它在任意一段時間內，（ ）
A、一定沿電場線由高電勢處向低電勢處運動
B、一定沿電場線由低電勢處向高電勢處運動
C、不一定沿電場線運動，但一定由高電勢處向低電勢處運動
D、不一定沿電場線運動，也不一定由高電勢處向低電勢處運動
5、如圖所示，是某電場中的一條直線，一電子從a點由靜止釋放，它將沿直線向b 點運動，下列有關該電場情況的判斷正確的是（ ）
A、該電場一定是勻強電場
B、場強Ea一定小于Eb
C、電子的電勢能Epa>Epb
D、電子的電勢能EpaC組
6、一帶電油滴在勻強電場E中的運動軌跡如圖所示，電場的方向豎直向下，不計空氣阻力，則此帶電油滴從a運動到b的過程中，能量變化情況是 （ ）
A、動能減小
B、電勢能增加
C、重力勢能增加
D、重力勢能和電勢能之和增加
7、如果把q=1.0×10—8C的電荷從無窮遠移動到電場中的A點，需要克服電場力做功W=1.2×10—4J，那么，
（1）q在A點的電勢能和A點的電勢各是多少？
（2）q未移入電場前A點的電勢是多少？

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