資源簡介

電勢能和電勢導學案
年級 班 姓名 物理備課組 主備人
【學習目標】：
1.知道電勢能、電勢的概念。
2.掌握電場力做功與電勢能變化的關系,運用其進行相關的計算。理解電勢是從能的角度描述電場的物理量。
【問題探究】：
一個試探電荷在勻強電場中某點由靜止釋放,它將如何運動 動能將如何變化？（不計重力）
【探索新知】：
探究一：靜電力做功的特點
如圖所示,在電場強度為E的勻強電場中有相距為L的A、B兩點,連線AB與電場線的夾角為θ,將一電荷量為q的正電荷從A點移到B點。
學生活動：[交流討論]　
(1)若沿直線AB移動該電荷,電場力做功為多少
(2)若沿路徑ACB移動該電荷,電場力做功為多少
(3)根據(jù)(1)(2)分析電場力做功的特點,試分析若沿曲線ADB移動該電荷,電場力做功的多少
探究結論一：靜電力對電荷所做的功,與電荷在電場中的 位置有關,與電荷經過的 無關。
提醒:這個結論既適用于勻強電場,也適用于非勻強電場。
探究二：電勢能
靜電力做功的特點與 力做功情況相似。
重力做功的過程是重力勢能轉化為動能的過程。
思考：那么電場力做功的過程是什么能轉化為什么能呢？
（一）電勢能
1、定義：電荷在電場中受到電場力而具有的與位置有關的勢能叫做電勢能。符號EP。
性質 理解
系統(tǒng)性 電勢能是由電場和電荷共同決定的,是屬于電荷和電場所共有的,我們習慣上說成電荷的電勢能
相對性 電勢能是相對的,其大小與選定的電勢能為零的參考點有關。確定電荷的電勢能,首先應確定參考點
標矢性 電勢能是標量,有正負,但沒有方向
（二）靜電力做功與電勢能的關系
1、如圖所示，如果電荷q只在靜電力作用下從A點移動到B點，靜電力做了正功，則根據(jù)動能定理可知該電荷動能增加，則必然有其他形式的能量減小，這種能量我們把他稱為電勢能。靜電力做正功時，電荷的電勢能_________；靜電力做負功時，電荷的電勢能________;靜電力做的功等于電勢能的__________（即）。
探究結論：
電場力對電荷做正功，電荷的電勢能
電場力對電荷做負功，電荷的電勢能
當堂練：
1、蘇州高二檢測)帶電粒子在勻強電場中的運動軌跡如圖所示,如果帶電粒子只受電場力作用從a到b運動,下列說法正確的是（ ）
A.靜電力做正功,電勢能減少
B.靜電力做正功,電勢能增大
C.靜電力做負功,電勢能減少
D.靜電力做負功,電勢能增大
2、如圖,在一大小為E的水平勻強電場中,A、B兩點的直線距離為l,垂直電場方向的距離為d。一電荷量為q的帶正電粒子從A點沿圖中虛線移動到B點。下列說法正確的是 (　　)
A.該過程中電場力做的功為0
B.該過程中電場力做的功為Eql
C.該過程中電場力做的功為Eqd
D.該過程中電場力做的功為Eq
3、邯鄲高二檢測)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 (　　)
A.0 B.qEl C.2qEl D.πqEl
4、（多選）如圖所示，A、B、C為電場中同一電場線上三點，設電荷在電場中只受電場力，則下列說法中正確的是（ ）
A: 若在C點無初速地釋放正電荷，則正電荷向B運動，電勢能減小
B: 若在C點無初速地釋放正電荷，則正電荷向B運動，電勢能增加
C: 若在C點無初速地釋放負電荷，則負電荷向A運動，電勢能增加
D: 若在C點無初速地釋放負電荷，則負電荷向A運動，電勢能減小
探究三：描述電場的能的性質的物理量——電勢
電勢
定義：電荷在電場中某一點的電勢能與它的__________的比值，叫做這一點的電勢，用表示。
定義式：=_______________。
在國際單位制中電勢的單位是__________()，。
電勢是______量，只有大小，沒有方向。
沿著電場線方向，電勢逐漸_________。
2.電勢能大小的判定方法
方法一：從做功角度來判斷（利用功能關系）
若電場力做正功，電勢能
若電場力做負功，電勢能
方法二：利用電勢來判斷
對于正電荷，電勢大處，電勢能 ；
對于負電荷，電勢大處，電勢 ；
3、電勢高低的判斷
方法一：沿電場線方向電勢
方法二：從 來判斷
對于正電荷，電勢能大處，電勢就是大；
對于負電荷，電勢能大處，電勢反而小；
4、等勢面
（1）定義：電場中______相等的各點構成的面
（2）等勢面的特點：①在同一等勢面上移動電荷時靜電力______ 做功。
②等勢面一定跟電場線垂直，即跟___________ 方向垂直。
③電場線總是由電勢___ 的等勢面指向電勢____ 的等勢面，兩個不同的等勢面永不_____。
④電勢之差相等的等勢面密的地方，電場強度________ ，電勢之差相等的等勢面疏的地方，電場強度_________ 。
當堂練：
5、如圖,Q是帶正電的點電荷,P1、P2為其產生的電場中的兩點,若E1、E2分別為P1和P2兩點的電場強度的大小,φ1、φ2分別為P1和P2兩點的電勢,則 (　　)
A.E1>E2,φ1>φ2　　 　B.E1>E2,φ1<φ2
C.E1φ2 D.E16、(多選)(2020·全國Ⅲ卷)如圖,∠M是銳角三角形PMN最大的內角,電荷量為q(q>0)的點電荷固定在P點。下列說法正確的是(　　)
A.沿MN邊,從M點到N點,電場強度的大小逐漸增大
B.沿MN邊,從M點到N點,電勢先增大后減小
C.正電荷在M點的電勢能比其在N點的電勢能大
D.將正電荷從M點移動到N點,電場力所做的總功為負
7、如圖所示,虛線a、b、c代表電場中的三個等勢面,相鄰等勢面之間的電勢差相等,即,實線為一帶負電的質點僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡,P、R、Q是這條軌跡上的三點,R同時在等勢面b上,據(jù)此可知( ）
A. 三個等勢面中,c的電勢最高
B. 帶電質點在P點的電勢能比在Q點的小
C. 帶電質點在P點的動能與電勢能之和比在Q點的小
D. 帶電質點在P點的加速度比在Q的加速度小
8、（多選）如圖,一帶正電的點電荷固定于O點,兩虛線圓均以O為圓心,兩實線分別為帶電粒子M和N先后在電場中運動的軌跡,a、b、c、d、e為軌跡和虛線圓的交點。不計重力。下列說法正確的是　(　 　)
A.M帶負電荷,N帶正電荷
B.M在b點的動能小于它在a點的動能
C.N在d點的電勢能等于它在e點的電勢能
D.N在從c點運動到d點的過程中克服電場力做功
9、把的試探電荷放在電場中的A點，具有的電勢能，求A點的電勢。若把的試探電荷放在電場中的A點，電荷所具有的電勢能是多少？

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