第1章第4節(jié)第1課時

首 頁上一頁下一頁末 頁同步導學方案課后強化演練 首 頁上一頁下一頁末 頁 第4節(jié)電勢能和電勢第1課時靜電力做功的特點電勢能和電勢 首 頁上一頁下一頁末 頁 首 頁上一頁下一頁末 頁 1勻強電場中電場力做功的計算：如圖所示，在場強為E的勻強電場中，將正電荷q從A移到B，若ABL，并且AB與電場線的夾角為.則電場力對電荷所做的功為WFLcosqELcos.教 材 要 點 解 讀對應(yīng)學生用書P15 首 頁上一頁下一頁末 頁 2電場力做功的特點靜電場中，電場力做功只與移動電荷的電荷量以及起點和終點的位置有關(guān)，而與路徑無關(guān) 首 頁上一頁下一頁末 頁 判斷電場力做正功還是做負功的方法判斷電場力做功正負，一般有兩種方法：(1)根據(jù)電場力和位移方向的夾角判斷此方法常用于勻強電場中恒定電場力做功的判斷夾角為銳角做正功，夾角為鈍角做負功，夾角為直角不做功(2)根據(jù)電場力和瞬時速度方向的夾角判斷此方法常用于判斷曲線運動中變化電場力的做功，夾角為銳角做正功，夾角為鈍角做負功，夾角為直角不做功 首 頁上一頁下一頁末 頁 1定義：由于移動電荷時靜電力做功與移動的路徑無關(guān)，電荷在電場中也具有勢能，這種勢能叫做電勢能用Ep表示，單位是J. 首 頁上一頁下一頁末 頁 2靜電力做功與電勢能變化的關(guān)系(1)電場力對電荷做正功時，電荷電勢能減少；電場力對電荷做負功時，電荷電勢能增加(2)若用WAB表示電荷從A點移動到B點的過程中靜電力做的功，EpA和EpB表示電荷在A點和B點的電勢能，則有WABEpAEpB.3電勢能的大小若規(guī)定電荷在B點電勢能為0，則E pB0，EpAWAB.即電荷在電場中某點處電勢能的大小，等于把它從該點移動到零勢能位置時靜電力做的功 首 頁上一頁下一頁末 頁 4對電勢能的理解(1)系統(tǒng)性：電勢能由電場和電荷共同決定，屬于電場和電荷系統(tǒng)所共有的，我們習慣說成電場中的電荷所具有的(2)相對性：電勢能是一個相對量，其數(shù)值與零勢能點的選取有關(guān)，因此確定電荷的電勢能首先應(yīng)確定參考點，也就是零勢能點的位置(3)標量性：電勢能是標量，有正負、無方向電勢能為正值表示電勢能大于參考點的電勢能，電勢能為負值表示電勢能小于參考點的電勢能 首 頁上一頁下一頁末 頁 5電勢能與重力勢能的比較兩種勢能比較內(nèi)容電勢能重力勢能定義電場中的電荷具有的勢能電勢能重力場中的物體具有的勢能重力勢能系統(tǒng)性電荷和電場物體和地球大小的相對性電荷在某點的電勢能等于把電荷從該點移到零勢能位置時靜電力做的功物體在某點的重力勢能等于把物體從該點移到零勢能位置時重力做的功變化大小的量度電場力做的功是電勢能變化大小的量度，靜電力做的功等于電勢能的減少量重力做的功是重力勢能變化大小的量度，重力做的功等于重力勢能的減少量對應(yīng)力做功 的特點做功多少只與始末位置有關(guān)，與經(jīng)過的路徑無關(guān)，且做的功等于勢能的減少量 首 頁上一頁下一頁末 頁 電勢能大小的判斷(1)場源電荷判斷法：離正場源電荷越近，正試探電荷的電勢能越大，負試探電荷的電勢能越小；離負場源電荷越近，正試探電荷的電勢能越小，負試探電荷的電勢能越大(2)電場線法：正電荷順著電場線的方向移動時電勢能逐漸減小，逆著電場線的方向移動時電勢能逐漸增大；負電荷順著電場線的方向移動時電勢能逐漸增大，逆著電場線的方向移動時電勢能逐漸減小(3)做功判斷法：無論正、負電荷，電場力做正功，電荷的電勢能減?。浑妶隽ψ鲐摴?，電荷的電勢能增大 首 頁上一頁下一頁末 頁 首 頁上一頁下一頁末 頁 有的同學誤認為根據(jù)電勢的定義式，與Ep成正比，與q成反比辨析：與電場強度一樣，電場中某點處的大小是由電場本身的條件決定的，與在該點處是否放置電荷、電荷的電性、電荷量均無關(guān) 首 頁上一頁下一頁末 頁 首 頁上一頁下一頁末 頁 (4)電勢的相對性電勢是相對的，只有先確定了電勢零點以后，才能確定電場中其他位置的電勢電場中某點的電勢跟電勢零點的選擇有關(guān)對不是無限大的帶電體產(chǎn)生的電場，通常取無限遠處的電勢為零；在實際處理問題中，又常取大地電勢為零4電勢與電場線的關(guān)系：無論什么電場，沿電場線方向電勢是逐漸降低的，且是電勢降落最快的方向 首 頁上一頁下一頁末 頁 5電勢能與電勢的區(qū)別與聯(lián)系電勢電勢能Ep物理意義反映電場的能的性質(zhì)的物理量反映電荷在電場中某點所具有的能量相關(guān)因素電場中某一點的電勢的大小，只跟電場本身有關(guān)，跟試探電荷q無關(guān)電勢能的大小是由點電荷q和該點電勢共同決定的大小電勢沿電場線逐漸降低，規(guī)定零電勢點后，某點的電勢高于零，則為正值；某點的電勢低于零，為負值正點電荷(q)：電勢能的正負跟電勢的正負相同負點電荷(q)：電勢能的正負跟電勢的正負相反單位伏特V焦耳J聯(lián)系 或Epq，二者均是標量 首 頁上一頁下一頁末 頁 6電勢和電場強度的關(guān)系 首 頁上一頁下一頁末 頁 如何比較電場中兩點電勢的高低(1)根據(jù)電場力做功判斷：在兩點間移動正電荷，如果電場力做正功，則電勢降低，如果電場力做負功，則電勢升高在兩點間移動負電荷，如果電場力做正功，則電勢升高；如果電場力做負功，則電勢降低 首 頁上一頁下一頁末 頁 (2)根據(jù)電場線確定：電場線的方向就是電勢降低最快的方向(3)根據(jù)電荷電勢能的變化：如果在兩點間移動正電荷時，電勢能增加，則電勢升高；電勢能減少，則電勢降低如果在兩點間移動負電荷時，電勢能增加，則電勢降低；電勢能減少，則電勢升高. 首 頁上一頁下一頁末 頁 如果把q1.0108 C的點電荷Q從無窮遠處移到電場中的A點，需要克服電場力做功W1.2104 J，那么：(1)Q在A點的電勢能和A點的電勢各是多少？(2)Q在未移入電場前A點的電勢是多少？【分析】由WEpEpA，可計算出EpA，根據(jù)A點的電勢能可求出A點的電勢解 題 方 法 指 導對應(yīng)學生用書P16 首 頁上一頁下一頁末 頁【答案】(1)1.2104 J1.2104 V(2)1.2104 V 首 頁上一頁下一頁末 頁 首 頁上一頁下一頁末 頁 在靜電場中，把一個電荷量為q2.0105 C的負電荷由M點移到N點，電場力做正功6.0104 J，由N點移到P點，電場力做負功1.0103 J，則M、N、P三點電勢高低關(guān)系是_ 首 頁上一頁下一頁末 頁 解析：首先畫一條電場線，如圖所示在中間位置附近畫一點作為M點因為由MN電場力做正功，而負電荷所受電場力與場強方向相反，則可確定N點在M點左側(cè)由NP電場力做負功，即沿著電場線移動，又因1.0103 J6.0104 J，所以肯定移過了M點，即P點位于M點右側(cè)這樣，M、N、P三點電勢的高低關(guān)系是 NMP.答案：NMP 首 頁上一頁下一頁末 頁 某靜電場的電場線分布如圖所示，圖中P、Q兩點的電場強度的大小分別為EP和EQ，電勢分別為P和Q，則()AEPEQ，PQBEPEQ，PQCE PQ DEPEQ，PQ 首 頁上一頁下一頁末 頁 【解析】從圖可以看出P點的電場線的密集程度大于Q點的密集程度，故P點的場強大于Q點的場強；因電場線的方向由P指向Q，而沿電場線的方向電勢逐漸降低，所以P點的電勢高于Q點的電勢，故A正確【答案】A 首 頁上一頁下一頁末 頁 【方法總結(jié)】電場強度與電勢的大小沒有直接的關(guān)系，它們是從兩個不同的角度描述電場性質(zhì)的物理量電荷在電場中某點受力大，該點場強大，電勢不一定高，所以電場強度大的地方電勢不一定高電場強度等于0的地方電勢不一定等于0. 首 頁上一頁下一頁末 頁 如圖所示，P、Q是等量的正點電荷，O是它們連線的中點，A、B是中垂線上的兩點，OAB，電場強度EAEBB電勢AB，電場強度EAEpB 首 頁上一頁下一頁末 頁 解析：B處電場線較密，故電場強度EAB，A錯，B對；對正電荷，由于AB則EpAEpB，C對，D錯答案：BC 首 頁上一頁下一頁末 頁 3如圖所示，在勻強電場中有A、B兩點，將一電量為q的正電荷從A點移到B點，第一次沿直線AB移動該電荷，電場力做功為W1；第二次沿路徑ACB移動該電荷，電場力做功W2；第三次沿曲線AB移動該電荷，電場力做功為W3，則()AW 1W2W3BW1W3W2CW1W2W3 DW1W2W3 首 頁上一頁下一頁末 頁 解析：電荷在電場中運動時，電場力對電荷做的功只與運動過程的初末位置有關(guān)，故電荷沿三種路徑從A點移到B點時，電場力做相同的功，C正確答案：C 首 頁上一頁下一頁末 頁 4(2012高考海南單科)如圖，直線上有O、a、b、c四點，ab間的距離與bc間的距離相等在O點處有固定點電荷已知b點電勢高于c點電勢若一帶負電荷的粒子僅在電場力作用下先從c點運動到b點，再從b點運動到a點，則()A兩過程中電場力做的功相等B前一過程中電場力做的功大于后一過程中電場力做的功C前一過程中，粒子電勢能不斷減小D后一過程中，粒子動能不斷減小 首 頁上一頁下一頁末 頁 首 頁上一頁下一頁末 頁 為了鞏固和提升所學內(nèi)容，請使用“課后強化演練”。 首 頁上一頁下一頁末 頁 課 后 強 化 演 練對應(yīng)學生用書課后P5 首 頁上一頁下一頁末 頁