10.1电势能和电势（二）导学案-2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

高一年级物理科 10.1 电势能和电势（第二课时） 学习目标： 1、进一步理解电势能的变化与静电力做功的关系。知道常见的电势能零点的规定方法。 2、通过建立电势概念的过程，理解电势是从能的角度描述电场的物理量。 3、会判断电场中两点电势的高低。 复习引入： 1.静电力做功的点： ； 静电力对电荷做的功与电势能变化关系： 。 2. 静电力做功与电势能变化关系的表达式： 。 合作探究 探究一 电势 1、情境：如图所示为一匀强电场，电场强度大小为100N/C，OA、AB距离均为1m，小组讨论完成以下问题： (1)求出将电荷量分别为+1C、+2C、+3C的点电荷从 A点移到O点，静电力所做的功； (2)若规定O点为零势能点，分别求出三个点电荷在 A点的电势能； (3)求出各点电荷在 A点的电势能与其电荷量的比值，能得出什么规律？ B A E O ● ● ● 知识生成：1）、电势的定义： 。 2）、定义式： (计算时要代入正负号， 比值定义法) 3）、单位: ， 1 V = 1J/C 。 4）、物理意义：电荷量为 的试探电荷在该点的电势能是1J，则该点的电势就是1V。 5）、电势是 ，它只有大小没有方向，但有正负，正负表示电势的 。 探究二 对电势的理解 1、电势的特点 特点 理解 相对性 电势是相对的，电场中某点的电势值与零电势点的选取有关。通常将离场源电荷无穷远处，或是地球表面选为零电势点。 固有性 电场中某点的电势大小是由电场本身的性质决性定的，与在该点是否放有试探电荷及所放试探电荷的电性、电荷量和电势能均无关。 标量性 电势是只有大小、没有方向的物理量，在规定了电势零点后，电场中各点的电势可能是正值，也可能是负值。正值表示该点的电势高于零电势；负值表示该点的电势低于零电势。显然，电势的正负只表示大小，不表示方向。 例1、将一电量为q=2×10-6C的点电荷从电场外很远处一点P移至电场中某点A, 电场力做功4×10-5 J ,求A点的电势. 探究三 电势高低的判断 判断方法 定义式法 根据电势的定义式直接判断。 电场线法 沿电场线方向，电势越来越低。 静电力做功 判断法　 正电荷在电场中移动时，静电力做正功，电势降低；做负功，电势升高。 负电荷则反之。 电势能 判断法 对于正电荷，电势能越大，所在位置的电势越高； 对于负电荷，电势能越小，所在位置的电势越高。 例2． 完成以下题目后小结：如何根据试探电荷的电势能来判断电场中两点电势的高低？ （1）+q在A点的电势能比在B点大，A、B两点哪点电势高？ （2）-q在C点的电势能比在D点大，C、D两点哪点电势高？ （3）+q在E点的电势能为负值，-q在F点的电势能为负值，E、F两点哪点电势高？ 例3．点电荷+Q产生的电场线分布如图所示，A、B为同一条电场线上的两个点，若将试探电荷+q从A点移到无穷远处电场力所做的功为W，（取无穷远处为电势零点） （1）+q在A点的电势能为 ，A点电势为 ； （2）-q在A点的电势能为 ，若将-q也从A点移到无穷远，电场力所做的功为 ； （3）将+q从B点移到无穷远处，电场力做的功W’ W，则+q在B点的电势能 +q在A点的电势能，B点的电势 A点的电势。 巩固练习 1.关于同一电场的电场线，下列表述正确的是（ ） A．电场线是客观存在的 B．电场线越密，电场强度越小 C．沿着电场线方向，电势越来越低 D．电荷在沿电场线方向移动时，电势能减小 2．有关电场中某点的电势，下列说法中正确的是（ ） A．由放在该点的电荷所具有的电势能的多少决定 B．由放在该点的电荷的电量多少来决定 C．与放在该点的电荷的正负有关 D．是电场本身的属性，与放入该点的电荷情况无关 3、有一电场的电场线如图所示，电场中A、B两点电场强度的大小和电势分别用EA、EB和φA、φB表示，则(　　) A．EA>EB，φA>φB B．EA>EB，φA<φB C．EA<EB，φA>φB D．EA<E