第一章 4 电场力的功 电势能-【金版教程】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册创新导学案课件PPT（教科版2019）

第一章　静电场 1 4．电场力的功　电势能 2 1．知道电场力做功与路径无关。2.理解电势能的概念，知道电势能的相对性。3.理解电场力做功与电势能变化的关系。 课前自主学习 4 电荷量 路径 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 势能 势能 Ep 电荷 电场 标量 焦耳 J 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 EpA－EpB 减少 增加 零电势能 无穷远处 大地 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 1．判一判 (1)电场力做功与重力做功相似，均与路径无关。(　　) (2)正电荷具有的电势能一定是正的，负电荷具有的电势能一定是负的。(　　) (3)电场力做功为零，电荷的电势能也为零。(　　) (4)带电粒子一定从电势能大的地方向电势能小的地方移动。(　　) √ × × × 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 提示 2.想一想 如图所示，电荷沿直线AB、折线ACB、曲线AB运 动，电场力做的功为多少？电场力做功与路径是否有关？ 若B点为零势能点，则＋q在A点的电势能为多少？ 提示：电场力做功为W＝qEd，与路径无关。＋q在A点的电势能为Ep＝qEd。 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 课堂探究评价 10 探究1　电场力做功的特点 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 提示 活动1：在图甲中，电荷＋q0沿直线s1从A运动到B，电场力做的功是多少？ 提示：电荷＋q0在匀强电场中受到的电场力是恒力，其大小为F＝q0E，方向沿AB方向。电荷沿直线s1从A到B的过程中，电场力做功W1＝q0Ed。 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 活动2：在图甲中，电荷＋q0沿折线s2从A经过C运动到B，电场力做的功是多少？ 活动3：在图乙中，电荷＋q0沿折线s3从A经过C运动到B，电场力做的功是多少？ 提示：电荷＋q0沿折线s2从A经C再到B的过程中，凡移动路线与电场线平行的部分，电场力做功，而与电场线垂直的部分，电场力不做功，因此这个过程中电场力做的总功W2＝W1＝q0Ed。 提示：电荷＋q0沿折线s3从A经C再到B的过程中，AC段与电场线成一角度，而CB段与电场线垂直，只有沿AC段运动时电场力做功，不难看出，电场力做的功W3＝W1＝q0Ed。 提示 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 活动4：由以上活动可以得出什么结论？ 提示：在匀强电场中，电场力做功只与移动电荷的电荷量以及起点和终点的位置有关，而与路径无关。 提示 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 1．电场力做功的特点的理解 在任何静电场(包括非匀强电场)中移动电荷时，电场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，这是电场力做功的特点，与重力做功的特点相似。 2．电场力做功正负的判断 (1)根据电场力方向和位移方向的夹角判断：夹角为锐角，电场力做正功；夹角为钝角，电场力做负功。 (2)根据动能的变化情况判断(粒子只受电场力作用)：若粒子的动能增加，则电场力做正功；若粒子的动能减少，则电场力做负功。 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 例1　如图所示，在电场强度为E的匀强电场中有间距为l的A、B两点，连线AB与电场线的夹角为θ，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W3＝________。由此可知，电荷在电场中移动时，电场力做功的特点是__________。 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 (1)匀强电场中，如何计算电场力做的功？ (2)由A→B，沿各路径电场力做功有何关系？ 提示：匀强电场中，电场力做功W＝qElcosθ。 提示：电场力做功与路径无关，由A→B，沿各路径静电力做功相等。 提示 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 [规范解答]　由功的公式W＝Flcosθ可得，电场力所做的功等于电场力与电场力方向的分位移lcosθ的乘积。因为无论沿哪个路径移动电荷，电场力的方向总是水平向左，电场力方向的分位移都是lcosθ，所以电场力做的功都是qElcosθ，即电场力做功的特点是与路径无关，只与初、末位置有关。　 [答案]　qElcosθ　qElcosθ　qElcosθ　与路径无关，只与初、末位置有关 规范解答 答案 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 规律点拨 在任何静电场中移动电荷时，电场力做的功都与电荷经过的路径无关，只由电荷的初、末位置及电荷量决定，而W＝qELcosθ仅适用于匀强电场。 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业