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

电势能和电势导学案 年级 班 姓名 物理备课组 主备人 【学习目标】： 1.知道电势能、电势的概念。 2.掌握电场力做功与电势能变化的关系,运用其进行相关的计算。理解电势是从能的角度描述电场的物理量。 【问题探究】： 一个试探电荷在匀强电场中某点由静止释放,它将如何运动?动能将如何变化？（不计重力）+ E 【探索新知】： 探究一：静电力做功的特点 如图所示,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θ,将一电荷量为q的正电荷从A点移到B点。 学生活动：[交流讨论]　 (1)若沿直线AB移动该电荷,电场力做功为多少? (2)若沿路径ACB移动该电荷,电场力做功为多少? (3)根据(1)(2)分析电场力做功的特点,试分析若沿曲线ADB移动该电荷,电场力做功的多少? 探究结论一：静电力对电荷所做的功,与电荷在电场中的 位置有关,与电荷经过的 无关。 提醒:这个结论既适用于匀强电场,也适用于非匀强电场。 探究二：电势能 静电力做功的特点与 力做功情况相似。 重力做功的过程是重力势能转化为动能的过程。 思考：那么电场力做功的过程是什么能转化为什么能呢？ （一）电势能 1、定义：电荷在电场中受到电场力而具有的与位置有关的势能叫做电势能。符号EP。 性质 理解 系统性 电势能是由电场和电荷共同决定的,是属于电荷和电场所共有的,我们习惯上说成电荷的电势能 相对性 电势能是相对的,其大小与选定的电势能为零的参考点有关。确定电荷的电势能,首先应确定参考点 标矢性 电势能是标量,有正负,但没有方向 （二）静电力做功与电势能的关系 1、如图所示，如果电荷q只在静电力作用下从A点移动到B点，静电力做了正功，则根据动能定理可知该电荷动能增加，则必然有其他形式的能量减小，这种能量我们把他称为电势能。静电力做正功时，电荷的电势能_________；静电力做负功时，电荷的电势能________;静电力做的功等于电势能的__________（即）。 探究结论： 电场力对电荷做正功，电荷的电势能 电场力对电荷做负功，电荷的电势能 当堂练： 1、苏州高二检测)带电粒子在匀强电场中的运动轨迹如图所示,如果带电粒子只受电场力作用从a到b运动,下列说法正确的是（ ） A.静电力做正功,电势能减少 B.静电力做正功,电势能增大 C.静电力做负功,电势能减少 D.静电力做负功,电势能增大 2、如图,在一大小为E的水平匀强电场中,A、B两点的直线距离为l,垂直电场方向的距离为d。一电荷量为q的带正电粒子从A点沿图中虚线移动到B点。下列说法正确的是 (　　) A.该过程中电场力做的功为0 B.该过程中电场力做的功为Eql C.该过程中电场力做的功为Eqd D.该过程中电场力做的功为Eq 3、邯郸高二检测)两带电小球,电荷量分别为+q和-q,固定在一长度为l的绝缘细杆的两端,置于电场强度为E的匀强电场中,杆与场强方向平行,其位置如图所示。若此杆绕过O点垂直于杆的轴线顺时针转过90°,则在此转动过程中,电场力做的功为 (　　) A.0 B.qEl C.2qEl D.πqEl 4、（多选）如图所示，A、B、C为电场中同一电场线上三点，设电荷在电场中只受电场力，则下列说法中正确的是（  ） A: 若在C点无初速地释放正电荷，则正电荷向B运动，电势能减小 B: 若在C点无初速地释放正电荷，则正电荷向B运动，电势能增加 C: 若在C点无初速地释放负电荷，则负电荷向A运动，电势能增加 D: 若在C点无初速地释放负电荷，则负电荷向A运动，电势能减小 探究三：描述电场的能的性质的物理量——电势 1. 电势 （1） 定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的__________的比值，叫做这一点的电势，用表示。 （2） 定义式：=_______________。 （3） 在国际单位制中电势的单位是__________()，。 （4） 电势是______量，只有大小，没有方向。 （5） 沿着电场线方向，电势逐渐_________。 2.电势能大小的判定方法 方法一：从做功角度来判断（利用功能关系） 若电场力做正功，电势能 若电场力做负功，电势能 方法二：利用电势来判断 对于正电荷，电势大处，电势能 ； 对于负电荷，电势大处，电势 ； 3、电势高低的判断 方法一：沿电场线方向电势 方法二：从 来判断 对于正电荷，电势能大处，电势就是大； 对于负电荷，电势能大处，电势反而小； 4、等势面 （1）定义：电场中______相等的各点构