第2章 第1节 静电力做功与电势能（Word教参）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理必修第三册（鲁科版）

　第2章　电势能与电势差 第1节　静电力做功与电势能(强基课逐点理清物理观念) 课标要求 层级达标 1.知道静电场中的电荷具有电势能。 2.了解电势能的含义。 学考 层级 1.形成初步的电势能的概念，能解决实际问题。 2.知道静电力做功与什么因素有关。 3.能解决静电力做功的有关问题。 选考 层级 1.掌握电势能的内涵。 2.理解静电力做功与什么因素有关，并能综合应用关系式，解决相关问题。 逐点清(一)　静电力做功的特点 [多维度理解] 1.公式：W=qEd，适用于匀强电场。 2.特点：在匀强电场中移动试探电荷时，静电力做功与路径无关，与电荷的始末位置有关。这个结论对于一切静电场都适用。 　　[微点拨] 　应用W=qEd计算静电力做功时满足的条件 (1)电荷处在匀强电场中。 (2)d是沿电场线方向上的两点间的距离。 [全方位练明] 1.判断下列说法是否正确。 (1)只要电荷在电场中移动，静电力一定做功。 (×) (2)在匀强电场中将同一电荷移动同样的距离，静电力做功相同。 (×) (3)静电力做功与重力做功类似，与初末位置有关，与路径无关。 (√) 2.如图所示，A、B、C 是匀强电场中的三个点，AB平行于电场方向，BC垂直于电场方向。正电荷从A点沿直线运动到B点过程中，静电力　　　　　　；正电荷从B点沿直线运动到C点过程中，静电力　　　　。(选填“做功”或“不做功” )  解析：正电荷从A点沿直线运动到B点过程中，正电荷受到的静电力方向与运动方向相同，则静电力做功；正电荷从B点沿直线运动到C点过程中，正电荷受到的静电力方向与运动方向垂直，静电力不做功。 答案：做功　不做功 3.如图所示的匀强电场中有a、b、c三点，ab=5 cm，bc=12 cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60°角，一个电荷量为q=4×10-8C的正电荷从a移到b时静电力做的功为W1=1.2×10-7J，求： (1)匀强电场的电场强度大小E； (2)电荷从b移到c，静电力所做的功W2。 解析：(1)电荷从a到b静电力做的功W1=qEdab 所以E== N/C=60 N/C。 (2)电荷从b移到c，静电力做的功 W2=qE·dbc·cos 60°=4×10-8×60×12×10-2×0.5 J=1.44×10-7 J。 答案：(1)60 N/C　(2)1.44×10-7 J 逐点清(二)　电势能　　　　　　　　　　　 [多维度理解] 1.电势能的概念 (1)电荷在电场中具有的势能，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Ep表示。 2.电势能的变化与静电力做功的关系 关系式：WAB=EpA-EpB。 静电力对电荷做 3.电势能的相对性 (1)电势能是相对于零电势能点而言的，选择不同的零电势能点，电荷在电场中同一点的电势能的值是不同的。 (2)电势能由静电场、零电势能点、电荷三方面决定。 　　[微点拨]　 1.电势能的性质 电势能是标量，有正负，但没有方向。电势能的正、负值仅表示大小，正值表示电势能大于参考点处的电势能，负值表示电势能小于参考点处的电势能 电势能的大小与选定的参考点有关。确定电荷的电势能首先应当确定参考点，也就是零电势能点的位置 电势能是由电场和电荷共同决定的，属于电场和电荷系统所共有的，我们常习惯说成电场中的电荷所具有的电势能 2.判断电势能大小的方法 做功 判定法 无论是哪种电荷，只要是电场力做了正功，电荷的电势能一定是减少的；只要是电场力做了负功(克服电场力做功)，电荷的电势能一定是增加的 电场 线法 正电荷顺着电场线的方向移动，电势能一定减少，逆着电场线的方向移动，电势能一定增加；负电荷顺着电场线的方向移动，电势能一定增加，逆着电场线的方向移动，电势能一定减少 电性 判定法 同种电荷相距越近，电势能越大，相距越远，电势能越小；异种电荷相距越近，电势能越小，相距越远，电势能越大 　　[典例]　将所带电荷量为6×10-6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服静电力做了3×10-5J的功，再从B点移到C点，静电力做了1.2×10-5J的功。 (1)负电荷从A点移到B点，再从B点移到C点的过程中电势能改变了多少； (2)如果规定A点的电势能为零，则该负电荷在B点和C点的电势能分别为多少； (3)如果规定B点的电势能为零，则该负电荷在A点和C点的电势能分别为多少? 答题区(面答面评，拍照上传，现场纠错品优) 　　[解析]　(1)WAC=WAB+WBC= (-3×10-5+1.2×10-5) J=-1.8×10-5 J。电势能增加了1.8×10-5 J。 (2)如果规定A点的电势能为零，由公式 WAB=EpA-EpB，得该负电荷在B点的电势能 EpB=EpA-WAB=0-WAB=3×10-5 J 同理，在C点的电势能 EpC=EpA-WAC=0-WAC=1.8×10-5 J。 (3)如果规定B点的电势能为零， 则该负电荷在A点的电势能 EpA'=EpB'+WAB=0+WAB=-3×10-5 J 在C点的电势能 EpC'=EpB'-WBC=0-WBC=-1.2×10-5 J。 [答案]　(1)增加了1.8×10-5 J (2)3×10-5 J　1.8×10-5 J　(3)-3×10-5 J　-1.2×10-5 J [全方位练明] 1.(双选)一带电粒子射入一正点电荷的电场中，其运动轨迹如图所示，粒子从A运动到B，则 (　　) A.粒子带负电 B.粒子的动能一直变大 C.粒子的加速度先变小后变大 D.粒子在电场中的电势能先变小后变大 解析：选AD　根据运动轨迹可知，粒子带负电，粒子的动能先变大后变小，粒子的加速度先变大后变小，选项A正确，B、C错误；粒子在电场中运动，静电力先做正功后做负功，粒子的电势能先变小后变大，选项D正确。 2.(双选)一电子飞经电场中A、B两点，电子在A点的电势能为4.8×10-17 J，动能为3.2×10-17 J，电子由A点运动到B点过程中，静电力做功为1.6×10-17 J，如果电子只受静电力作用，则 (　　) A.电子在B点的动能为4.8×10-17 J B.电子在B点的动能为1.6×10-17 J C.电子在B点的电势能为3.2×10-17 J D.电子在B点的电势能为6.4×10-17 J 解析：选AC　电子由A点到B点静电力做功为1.6×10-17 J，即电子从A点到B点电势能减少1.6×10-17 J，则在B点的电势能为3.2×10-17 J；根据动能定理可得，在B点的动能EkB=EkA+W=3.2×10-17 J+1.6×10-17 J=4.8×10-17 J，故A、C正确，B、D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $