2017-2018学年高中物理选修3-1（人教版 课件+练习）:第一章4电势能和电势 （2份打包）

第一章　静电场 4　电势能和电势 学　习　目　标 重　点　难　点 1.知道静电力做功的特点以及电势的定义. 2.理解电势能、电势以及等势面的定义和意义. 3.应用电场力做功和电势能以及电势能与电势的关系解决相关问题. 重点 1.理解电势能、电势以及等势面的定义和意义. 2.掌握电势能高低的判断方法． 难点 掌握电势能高低的判断方法. 相等 起始 终止 无关 适用 知识点一　电场力做功和电势能 提炼知识 1．如图所示，在匀强电场中不论q经由什么路径从A点移动到B点，静电力做的功都______．说明静电力做的功与电荷的______位置和______位置有关，与电荷经过的路径______ (填“有关”或“无关”)．可以证明，对于非匀强电场也是______的． 电场 减少量 EpA－EpB 零势能位置 2．(1)概念：电荷在_____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_______，表达式：WAB＝__________． 3．电势能的大小：电荷在某点的电势能，等于把它从这点移动到______________时静电力做的功． 判断正误 (1)电场力做功与重力做功相似，均与路径无关．(√) (2)电荷克服电场力做功，电势能也可能降低．(×) 小试身手 1．一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点过程中，电场力做了5×10－6 J的正功，那么(　　) A．电荷的电势能减少了5×10－6 J B．电荷的动能减少了5×10－6 J C．电荷在B处时具有5×10－6 J的电势能 D．电荷在B处时具有5×10－6 J的动能 答案：A 电势能 电荷量 知识点二　电势 提炼知识 1．概念：电荷在电场中某一点的_______与它的_______的比值． 伏特 V 无限远处 正 负 标量 降低 2．定义式和单位：_______，单位是_____，符号是___． 相对性：电势也是相对的，常取离场源电荷_________的电势为零，或大地的电势为零，电势可以是_____值，也可以是_____值，没有方向，因此是______． 与电场线关系：沿电场线的方向电势______． φ＝eq \f(Ep,q) 判断正误 (1)电场强度的方向处处与等势面垂直．(√) (2)电场强度为0的地方，电势也为0.(×) 小试身手 2．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<EB，φA<φB 解析：由电场线的疏密可知EA<EB，根据沿电场线电势降低可知φA<φB，故D正确． 答案：D 电势相等 垂直 电势高 电势低 永不相交 知识点三　等势面 提炼知识 1．定义：电场中_________的各点构成的面． 2．等势面的特点． (1)等势面一定跟电场线_____，即跟电场强度的方向垂直． (2)电场线总是由_______的等势面指向_______的等势面，两个不同的等势面_________． 判断正误 (1)两等势面可以相交．(×) (2)等势面上，不仅各点电势相同，电场强度也一定相同．(×) 小试身手 3．(多选)如图所示，真空中以点电荷Q为圆心的同一圆周上有A、B、C三点，则(　　) A．三点的电场强度相同 B．三点的电势相同 C．同一检验电荷在三点所受电场力大小相等 D．同一检验电荷在三点所具有的电势能相等 答案：BCD 拓展一　静电力做功与电势能的关系 1．如图所示，试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中，沿直线从A移动到B，静电力做的功为多少？若q沿折线AMB从A点移动到B点，静电力做的功为多少？由此可得出什么结论？ 提示：静电力F＝qE，静电力与位移夹角为θ.静电力对试探电荷q做的功W＝F·|AB|cos θ＝qE·|AM|.在线段AM上静电力做的功W1＝qE·|AM|，在线段MB上静电力做的功W2＝0，总功W＝W1＋W2＝qE·|AM|.电荷在匀强电场中从不同路径由A运动到B，静电力做功相同．说明静电力做功与路径无关，只与初、末位置有关． 2．类比重力做功与重力势能变化的关系，静电力做正功，电势能如何变化？静电力做负功，电势能如何变化？静电力做功与电势能变化有怎样的数量关系？ 提示：静电力做正功，电势能减少；静电力做负功，电势能增加．静电力做功的值等于电势能的变化量．即：WAB＝EpA－EpB. 1．静电力做功． (1)静电力做功的特点． 电场力对电荷所做的功，与电荷的初末位置有关，与电荷经过的路径无关．该结论既适用于匀强电场又适用于非匀强电场，即适用于任何静电场． (2)静电力做功与电势能变