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1、精选优质文档-倾情为你奉上选修3-1第一章 静电场第三节 电势能和电势 导学案一、要点知识：(一)复习导学1静电力、电场强度概念， 2回顾重力做功的特点是什么?从静电力做功使试探电荷获得动能入手，提出问题：是什么能转化为试探电荷的动能？(二)合作探究1静电力做功的特点结合课本图（右图）分析试探电荷q在场强为E的均强电场中沿不同路径从A运动到B电场力做功的情况。（1） q沿直线从A到B（2） q沿折线从A到M、再从M到B（3） q沿任意曲线线A到B 结果都一样即：W=qELAM =qELABcos【结论】：在任何电场中，静电力移动电荷所做的功，只与始末两点的位置有关，而与电荷的运动路径无关。与重
2、力做功类比，引出：2 电势能（1）电势能：由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关，电荷在电场中也具有势能，这种势能叫做电势能。(标量)（2）静电力做功与电势能变化的关系： 静电力做的功等于电势能的变化量。写成式子为：注意：电场力做正功，电荷的电势能减小；电场力做负功，电荷的电势能增加电场力力做多少功，电势能就变化多少，在只受电场力作用下，电势能与动能相互转化，而它们的总量保持不变。在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为正，负电荷在任一点具有的电势能都为负。在负电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为负，负电荷在任意一点具有的电势能都为正。求电荷在电场中某点具有的电势能电
3、荷在电场中某一点A具有的电势能EP等于将该点电荷由A点移到电势能零点电场力所做的功W的。即EP=W求电荷在电场中A、B两点具有的电势能高低将电荷由A点移到B点根据电场力做功情况判断，电场力做正功，电势能减小，电荷在A点电势能大于在B点的电势能，反之电场力做负功，电势能增加，电荷在A点的电势能小于在B点的电势能。电势能零点的规定若要确定电荷在电场中的电势能，应先规定电场中电势能的零位置（任意性）。（大地或无穷远默认为零）所以：电荷在电场中某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零电势能位置时电场力所有做的功。如上式若取B为电势能零点，则A点的电势能为： 3电势-表征电场能的性质的物理量度通过研究
4、电荷在电场中电势能与它的电荷量的比值得出。（1）定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势。用表示。标量，只有大小，没有方向，但有正负。（2）定义式：（与试探电荷无关） （3）单位：伏特（V）（4）电势与电场线的关系：电势顺线降低。（电场线指向电势降低的方向）（5）零电势位置的规定：电场中某一点的电势的数值与零电势的选择有关，即电势的数值决定于零电势的选择（大地或无穷远默认为零）4等势面定义：电场中电势相等的点构成的面等势面的性质： 在同一等势面上各点电势相等，所以在同一等势面上移动电荷，电场力不做功 电场线跟等势面一定垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。
5、等势面越密，电场强度越大 等势面不相交，不相切等势面的用途：由等势面描绘电场线。几种电场的电场线及等势面注意：等量同种正电荷连线和中线上连线上：中点电势最小中线上：由中点到无穷远电势逐渐减小，无穷远电势为零。等量异种电荷连线上和中线上连线上：由正电荷到负电荷电势逐渐减小。中线上：各点电势相等且都等于零。二、典例分析：知识点一：电场力做功的特点例1如上图所示，在电场强度为E的匀强电场中有相距为L的A、B两点，连线AB与电场线的夹角为，将一电荷量为q的正电荷从A点移到B点若沿直线AB移动该电荷，电场力做的功W1_；若沿路径ACB移动该电荷，电场力做的功W2_；若沿曲线ADB移动该电荷，电场力做的功
6、W3_.由此可知，电荷在电场中移动时，电场力做功的特点是_知识点二：电场力做功与电势能变化的关系例2如图所示，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为a、b和c，abc，一带正电粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示由图可知()A粒子从K到L的过程中，电场力做负功B粒子从L到M的过程中，电场力做负功C粒子从K到L的过程中，电势能增加 D粒子从L到M的过程中，动能减少知识点三：电势例3关于电势，下列说法正确的是()A电场中某点的电势，其大小等于单位正电荷由该点移动到零电势点时，电场力所做的功B电场中某点的电势与零电势点的选取有关C由于电势是相对的，所以无法比较电场中两点的电
7、势高低D电势是描述电场能的性质的物理量知识点四等势面例4如图所示，实线表示一簇关于x轴对称的等势面，在轴上有A、B两点，则()AA点场强小于B点场强 BA点场强方向指向x轴负方向CA点场强大于B点场强 DA点电势高于B点电势电场中电势高低的判断方法例5在静电场中，把一个电荷量q2.0105 C的负电荷由M点移到N点，静电力做功6.0104 J，由N点移到P点，静电力做负功1.0103 J，则M、N、P三点电势高低关系是怎样的？三、训练测试：（一）选择题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( AD
8、 )A放上+q时，它们的电势能EPAEPBEPC B放上+q时，它们的电势能EPAEPBEPCC放上q时，它们的电势能EPAEPBEPC D放上q时，它们的电势能EPAEPBEPC2如图，是某电场中的一条直电场线，一电子（重力不计）从a点由静止释放，它将沿直线向b点运动，则可判断( CD ) A该电场一定是匀强电场 B场强Ea一定小于Eb C电子具有的电势能EPa一定大于EPb D两点的电势a一定低于b3.关于电场中的电场线，下列说法正确的是( C )A.带正电的点电荷在电场力作用下，运动的轨迹和电场线重合 B.沿电场线方向电场强度逐渐减小C.沿电场线方向电势逐渐降低 D.电荷沿电场线方向运动
9、，电势能减少4电场中有A、B两点，把电荷从A点移到B点的过程中，电场力对电荷做正功，则( A ) A电荷的电势能减少 B电荷的电势能增加 CA点的场强比B点的场强大 DA点的场强比B点的场强小5下列关于电场中场强与电势能、电势的关系说法正确的是( D ) A电荷在电势高处电势能也一定大 B场强越大的地方电势一定越高 C场强为零的地方电势必为零 D电势为零的地方场强可以不为零 6如图所示，P、Q是两个电荷量相等的正点电荷，它们连线的中点是O，A、B是中垂线上的两点，OAOB，用、分别表示A、B两点的场强和电势，则( B ) A一定大于，一定大于 B不一定大于，一定大于C一定大于，不一定大于 D不
10、一定大于，不一定大于 7.如图所示,将带正电的粒子从电场中的A点无初速地释放,不计重力的作用,则下列说法中正确的是（AC ）A.带电粒子一定做加速直线运动 B.带电粒子的电势能一定逐渐增大C.带电粒子的加速度一定越来越小 D.带电粒子的加速度一定越来越大（二）填空题8如右上图所示，A、B是电场中两点，一个带负电的点电荷Q在A点所受的电场力要比它在B点所受的电场力 大 ，该负电荷在A点的电势能要比它在B点的电势能 低 ，A点的电场强度要 大于 B点的电场强度，A点的电势要 高 于B点的电势.（三）解答题9将带电荷量为110C的电荷，从无限远处移到电场中的A点，要克服电场力做功110J问：(1)
11、电荷的电势能是增加还是减小? 电荷在A点具有多少电势能? (2) A点的电势是多少? (3) 若电场力可以把带电荷量为210C的电荷从无限远处移到电场中的A点，说明电荷带正电还是带负电? 电场力做了多少功? (取无限远处为电势零点)（1）电荷从无限远处移到电场中的A点，要克服静电力做功110-6J，电荷的电势能增加；无限远处电势能为零，则电荷在A点具有110-6J的电势能，（2）A点的电势为 A=EPAq110?6110?8V100V；（3）若静电力可以把带电荷量为210-8C的电荷从无限远处移到电场中的A点，静电力做正功，所以该电荷带负电；电荷量为210-8 C的电荷从无限远处移到电场中的A点时，无限远与A点间的电势差不变，则静电力做正功，为W=qUA=-210-8（0-100）J=210-6J10 在匀强电场中有a、b、c三点，位置关系如图所示，其中ab= cm，bc=1cm，已知电场线与abc三点所在的平面平行，若将电量为-210C的点电荷从a 移到b，电场力不做功，而把该电荷从a移到c，电场力做功为1.810J(1)画出通过 a、b、c 三点的电场线。(2若以c点为零电势，求a、b两点的电势。专心-专注-专业