第10章 第1节 电势能和电势（word教参）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第三册（人教版2019）

　 第1节　电势能和电势(强基课—逐点理清物理观念) 课标要求 层级达标 知道静电场中的电荷具有电势能。了解电势能、电势的含义。 学考 层级 1.通过计算在匀强电场中移动电荷静电力所做的功，认识静电力做功跟路径无关的特点。 2.通过类比重力势能引入电势能的概念。 3.理解电势的定义、定义式、单位，会判断电场中两点电势的高低。 选考 层级 1. 理解电势能的变化与静电力做功的关系。 2. 2.理解电势是从能的角度描述电场的物理量。 逐点清(一)　静电力做功的特点　电势能 [多维度理解] 一、静电力做功的特点 1．特点：在匀强电场中移动电荷时，静电力所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。 2．匀强电场中静电力做功的大小：W＝qEl，其中l为电荷沿电场方向移动的位移。 二、电势能 1．概念：电荷在电场中具有的势能，用Ep表示。 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减少量，WAB＝EpA－EpB。 3．大小：电荷在某点的电势能，等于把它从这点移动到零势能位置时静电力所做的功。 4．零势能位置：电场中规定的电势能为的位置，通常把电荷在离场源电荷无限远处或电荷在大地表面的电势能规定为0。 5．系统性：电势能是相互作用的电荷所共有的，或者说是电荷及对它作用的电场所共有的。 电势能的理解 (1)电势能是相对的，其大小与选定的参考点有关。确定电荷的电势能，首先应确定参考点，也就是零势能点的位置。 (2)电势能是标量，有正负但没有方向。电势能为正值表示电势能大于参考点的电势能，电势能为负值表示电势能小于参考点的电势能。 [全方位练明] 1．判断下列说法是否正确。 (1)只有在带电体只受静电力作用的条件下，静电力做功才与路径无关。(×) (2)负电荷沿电场线方向移动时，静电力做负功，电势能增加。(√) (3)某电场中，带电物体在A点具有的电势能EpA＝5 J，在B点具有的电势能EpB＝－8 J，则EpA＞EpB。(√) (4)正电荷沿电场线运动，静电力对正电荷做正功，负电荷逆着电场线运动，静电力对负电荷做正功。(√) 2．(选自鲁科版教材课后练习)(多选)如图所示，静电喷涂时，喷枪喷出的涂料微粒带负电，被喷工件带正电，微粒在静电力作用下向工件运动，最后吸附在工件表面。微粒在向工件靠近的过程中，假设只受静电力作用，那么(　 ) A．动能越来越小　　 B．动能越来越大 C．克服静电力做功 D．电势能逐渐减小 解析：选BD　涂料微粒带负电，微粒向工件靠近的过程中，静电力做正功，微粒动能越来越大，电势能越来越小，故B、D正确，A、C错误。 3．(多选)规定无穷远处的电势能为零，下列说法中正确的是(　 ) A．将正电荷从电场中某点移到无穷远处时，静电力做的正功越多，正电荷在该点的电势能就越大 B．将正电荷从电场中某点移到无穷远处时，静电力做的正功越少，正电荷在该点的电势能就越大 C．将负电荷从无穷远处移到电场中某点时，克服静电力做功越多，负电荷在该点的电势能就越大 D．将负电荷从无穷远处移到电场中某点时，克服静电力做功越少，负电荷在该点的电势能就越大 解析：选AC　无穷远处的电势能为零，正电荷从电场中某点移到无穷远处时，若静电力做正功，则电势能减少，到无穷远处时电势能减为零，正电荷在该点的电势能为正值，且等于静电力做的功，因此静电力做的正功越多，正电荷在该点的电势能越大，A正确，B错误；负电荷从无穷远处移到电场中某点时，若克服静电力做功，则电势能由零增大到某值，此值就是负电荷在该点的电势能的值，因此，克服静电力做功越多，负电荷在该点的电势能越大，故C正确，D错误。 逐点清(二)　电势 [多维度理解] 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。 2．公式：φ＝。 3．单位：在国际单位制中，电势的单位是伏特，符号是V，1 V＝1 J/C。 4．特点 相对性 电场中各点电势的高低，与所选取的零电势点的位置有关，一般情况下取离场源电荷无限远处或大地的电势为0 标矢性 电势是标量，只有大小，没有方向，但有正负 5．与电场线关系：沿着电场线方向电势逐渐降低。 1．对电势的三点理解 (1)电场中某点的电势是相对的，它的大小和零电势点的选取有关。在物理学中，常取离场源电荷无限远处的电势为零，在实际应用中常取大地的电势为零。 (2)电势φ是描述电场能量性质的一个物理量，电场中某点的电势φ的大小是由电场本身和零电势点的选取决定的，与在该点是否放有试探电荷、试探电荷的电性、试探电荷的电荷量均无关，这和许多用比值定义的物理量相同，如前面学过的电场强度E＝。 (3)电势虽然有正负，但电势是标量。电势为正值表示该点电势高于零电势，电势为负值表示该点电势低于零电势，正负号不表示方向。 2．电势高