2.1 静电力做功与电势能（学案）-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中物理必修第三册（鲁科版2019）

第2章电势能与电势差 第1节 静电力做功与电势能 (1)知道静电力做功与路径无关的特点，了解通过做功研究能量变化的思想。 物理观念 (2)知道静电场中的电荷具有电势能，了解电势能的内涵。知道电荷在电场中具 有的电势能大小与零电势能点有关。 (1)知道静电力做功等于电势能的减小量，会计算电势能的大小 科学思维 核心 (2)知道电场中两点间的电势差不会因零电势能点的选择不同而发生变化。 素养 (1)通过电势能与重力势能的对比，能体会类比与创新在物理学研究中的重要性。 科学态度与责任 (2)通过利用已有知识探索发现新知识的过程，对科学产生探究的兴趣和求知 导学 欲，逐步形成探索自然的内在动力 [灯学3为容1 落实必备知识 预读教材·方真爱等情境创设·思 想 一、静电力做功的特点 1.思考：两辆完全相同的小汽车从山脚下的同 1.公式：W= ,适用于匀强电场。 一地点，沿不同的路径到山顶，重力做功 2.特点：在匀强电场中移动试探电荷时，静电力做功 样吗？重力做功与静电力做功特点一样吗？ 今 无关，与电荷的 有关。这个 老兄，别有你饱了那 么长的馅，」 我们的 结论对于 都适用。 移还是一样的哟： 二、电势能 1.电势能的概念 (1)电荷在电场中具有的 ,称为电势能。 (2)电荷在电场中某点的电势能，等于电荷从该点移 动到零电势能点静电力所做的功。用E。表示。 2.电势能的变化与静电力做功的关系 关系式：WAB= 0 正功，其电势能 、 2.如图所示，电荷从电场中的A点顺着电 静电力对电荷做 负功，其电势能 场线移到B点的过程中，试对以下结论 3.电势能的相对性 作出判断： (1)电势能是相对于 而言的，选择不同 A· ·B 的零电势能点，电荷在电场中同一点的电势能的 值是 (1)电荷在A点具有的电势能大。() (2)电势能由 三方面决定。 (2)电荷在B点具有的电势能大。() 微点拨 (3)正电荷在A点具有的电势能大。() 电势能是相对的，电荷在电场中具有的电势能大小与 (4)将电荷由A点移到B点的过程中，电 零电势能点位置的选取有关。 势能的变化量与电荷本身有关。() LK物理必修第三册XINKECHENG XUEAN [灯学对为容2强化关键能力 新知学习（一）川静电力做功的特点与计算 3.应用W=gEd计算静电力做功时满足的条件 一[任务驱动] (1)电荷处在匀强电场中。 (1)若正电荷沿直线AB运动，静 (2)d是沿电场线方向上的两点间的距离。 电力做了多少功？是正功还是负功？ [针对训练] 1.关于静电力做功，下列说法正确的是 () (2)若正电荷沿折线ACB运动，静电力做了多少 A.电荷沿不同路径从电场中A点运动到B 功？是正功还是负功？ 点，静电力做功可能不同 B.电荷从电场中A点出发，最后又回到A 点，静电力做功为零 (3)由以上两种情况可以总结出静电力做功有何 C.电荷在电场中沿着电场线运动，所受静电 特点？试猜想若正电荷沿曲线ADB运动，静电力做 力对电荷一定做正功 了多少功？是正功还是负功？ D.电荷在电场中运动，所受静电力对电荷做 功，能量守恒定律不再成立 :2.如图所示，电场中a、b、c三点，ab=bc,则把点 电荷+q从a点经b点移到c点的过程中，电 [重点释解] 场力做功的大小关系有 () 1.静电力做功的特点 在电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷 的起始位置和终止位置有关，与电荷经过的 路径无关。 A.W>W B.W-W 2.静电力做功的正负判断 C.W<W D.无法比较 (1)根据静电力和位移方向的夹角判断：夹角为 3.(2022·济南学考检测)如图所 锐角，静电力做正功；夹角为钝角，静电力做 示，在电场强度为E的水平匀 负功；静电力和位移方向垂直时，不做功。 强电场中，一根长为的绝缘 此法常用于匀强电场中恒定静电力做功情 杆，两端分别固定着带有电荷量十q和一q的 况的判断。 小球（大小不计）。现让绝缘杆绕中点O逆时 (2)根据静电力和瞬时速度方向的夹角判断：夹 针转动α角，则转动过程中两个带电小球克服 角为锐角时，静电力做正功；夹角为钝角时， 电场力做功为多少。 静电力做负功；静电力和瞬时速度方向垂直 时，不做功。此法常用于判断曲线运动中变 化静电力的做功情况。 (3)根据电势能的变化情况判断：若电势能增 加，则静电力做负功：若电势能减小，则静电 力做正功。 (4)若物体只受静电力作用，可根据动能的变化 情况判断：若物体的动能增加，则静电力做 正功；若物体的动能减少，则静电力做负功。 |32 XINKECHENG XUEAN第2章电势能与电势差 新知学习（二）静电力做功与电势能的关系 [典例体验 [典例] 如图所示，在E 工重点释解] =5×105V/m的匀强电场中， 60 1.电势能的性质 有A、