資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
10.1電勢能和電勢
班級 小組 姓名
【學習目標】
1.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，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，會判斷電場中兩點電勢的高低。
【重點難點】理解靜電力做功與電勢能的變化關系。
一、基礎部分（課內組內對學、群學5分鐘——展示、點評2分鐘）
1.靜電力做功：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.靜電力做功：在勻強電場中W＝ ，其中θ為靜電力與位移間的夾角。
3.電勢能：電荷在電場中具有的 。電勢能具有 性，通常把 或 的電勢能規定為零。
4.靜電力做功與電勢能變化的關系：WAB＝ ，靜電力做正功，電勢能就 ，靜電力做負功，電勢能就 。
5.電勢：電荷在電場中某一點的 與它的 之比。φ= ，電勢的單位是 ，符號是 。電勢是 ，只有大小，沒有方向，但有 。
二、要點部分（程序：組內對學、群學8分鐘—老師分配任務，小組探究3分鐘—展示、點評12分鐘）
【課堂探究】
【導入】一個正電荷在勻強電場中只受到靜電力F的作用，它在電場中由A點運動到B點時，靜電力做了正功WAB。由動能定理可知，該電荷的動能增加了WAB。根據能量守恒定律，動能增加就意味著有某種形式的能量在減少。是一種什么形式的能量在減少呢？
（一）靜電力做功的特點。
1.將正的檢驗電荷q從A沿直線移至B，求電場力的功？
2.將正的檢驗電荷q從A沿折線移至B，求電場力的功？
3.將正的檢驗電荷q從A沿曲線移至B，求電場力的功
可見，在勻強電場中移動電荷時，靜電力做的功與電荷的 位置和 位置有關，但與電荷經過的 無關，對于非勻強電場也適用。
（二）電勢能。
1.功和能量的變化密切相關，重力做功對應著重力勢能的變化，那么，靜電力做功又對應著哪種形式的能量變化呢？
2.電場力做功和電勢能變化有怎樣的關系了？
（三）電勢
1.電場能的性質可以用什么來表示了？
2.如何比較電勢能及電勢的高低了？
判斷角度 方法解讀 判斷角度 方法解讀
做功判斷法 電場線法
電荷電勢法 電荷電勢能法
公式法 做功法
能量守恒法 源點荷法
(四)課堂測評
1.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.
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3×10-5J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
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
三、拓展部分（程序：課內獨立完成拓展部分5分鐘——小組交流4分鐘——展示、點評、總結6分鐘）
1.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
2.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、勻強電場電場強度的方向總是平行且等間距
D、沿著電場強度的方向，電勢總是不斷降低
3.一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
【學后反思】
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第十章靜電場中的能量
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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10.1電勢能和電勢
班級 小組 姓名
【學習目標】
1.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，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，會判斷電場中兩點電勢的高低。
【重點難點】理解靜電力做功與電勢能的變化關系。
一、基礎部分（課內組內對學、群學5分鐘——展示、點評2分鐘）
1.靜電力做功：靜電力做的功與電荷的 起始 位置和 終止 位置有關，與電荷經過的 路徑 無關。
2.靜電力做功：在勻強電場中W＝ EqLcosθ ，其中θ為靜電力與位移間的夾角。
3.電勢能：電荷在電場中具有的勢能。電勢能具有相對 性，通常把無窮遠或大地的電勢能規定為零。
4.靜電力做功與電勢能變化的關系：WAB＝EpA - EpB ，靜電力做正功，電勢能就 減少 ，靜電力做負功，電勢能就 增加 。
5.電勢：電荷在電場中某一點的 電勢能 與它的 電荷量 之比。φ= Ep/q ，電勢的單位是 伏 ，符號是 V 。電勢是 標量 ，只有大小，沒有方向，但有 正負 。
二、要點部分（程序：組內對學、群學8分鐘—老師分配任務，小組探究3分鐘—展示、點評12分鐘）
【課堂探究】
【導入】一個正電荷在勻強電場中只受到靜電力F的作用，它在電場中由A點運動到B點時，靜電力做了正功WAB。由動能定理可知，該電荷的動能增加了WAB。根據能量守恒定律，動能增加就意味著有某種形式的能量在減少。是一種什么形式的能量在減少呢？
正電荷在電場中只受靜電力F的作用，在電場中由A點運動到B點時，靜電力做了正功，動能增加，必然會有與靜電力做功相關的一種能量減少，就像重力做了正功，重力勢能減少一樣，這種能量就是電荷在電場中的位置決定的勢能，即電勢能。
（一）靜電力做功的特點。
1.將正的檢驗電荷q從A沿直線移至B，求電場力的功？
W = F·|AB| cosθ= q E·|AM|
2.將正的檢驗電荷q從A沿折線移至B，求電場力的功？
W1 = q E ·|AM| W2 = 0 W = W1 + W2= q E·|AM|
3.將正的檢驗電荷q從A沿曲線移至B，求電場力的功
W = W1 + W2 + W3 +… = q E·|AM|
可見，在勻強電場中移動電荷時，靜電力做的功與電荷的 起始 位置和 終止 位置有關，但與電荷經過的 路徑 無關，對于非勻強電場也適用。
（二）電勢能。
1.功和能量的變化密切相關，重力做功對應著重力勢能的變化，那么，靜電力做功又對應著哪種形式的能量變化呢？ 電勢能
2.電場力做功和電勢能變化有怎樣的關系了？
（三）電勢
1.電場能的性質可以用什么來表示了？
電勢
如何比較電勢能及電勢的高低了？
判斷角度 方法解讀 判斷角度 方法解讀
做功判斷法 電場力做正功，電勢能就減少，電場力做負功，電勢能就增加。 電場線法 沿電場線方向，電勢越來越低。
電荷電勢法 正電荷在電勢高的地方電勢能大，負電荷在電勢低的地方電勢能大。 電荷電勢能法 正電荷在電勢能大的地方電勢高，負電荷在電勢能小的地方電勢第。
公式法 Ep=qφ, q、φ符號大小代入比較大小。 做功法 靜電力對正電荷做正功，電勢降低。
能量守恒法 電場中，僅電場力做功，動能增大，電勢能減少，反之，電勢能增大。 源點荷法 距離正源點荷越近的點，電勢越高。
(四)課堂測評
1.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. 120N/C
（2）將該正電荷從b點移到c點，求靜電力做的功.1.44×10-7J
（3）將該正電荷從a點移到c點，求靜電力做的功.2.64×10-7J
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3×10-5J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 1.8×10-5J
(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 EpB=3×10-5J EpC=1.8×10-5J
(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 EpA=-3×10-5J EpC=-1.2×10-5J
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 1.2×10-4J 1.2×104V
(2)q未移入電場前A點的電勢是多少 1.2×104V
三、拓展部分（程序：課內獨立完成拓展部分5分鐘——小組交流4分鐘——展示、點評、總結6分鐘）
1.據右圖所示的電場線，可判定…………………………（ C ）
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
2.下列關于靜電場的說法，正確的是……………………（ C ）
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、勻強電場電場強度的方向總是平行且等間距
D、沿著電場強度的方向，電勢總是不斷降低
3.一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………………（ C ）
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
【學后反思】
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第十章靜電場中的能量
WAB=EpA-EpB
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