[中学联盟]辽宁省北票市高级中学人教版高中物理选修3-1课件+学案：1.4电势能和电势 (2份打包)

选修3-1 1.4电势能和电势 制作人：李秋菊 审核人:于天水 领导签字： 第一章　静电场 4　电势能和电势 学习目标 1.明确静电力做功的特点. 2.理解电势能的概念. 3.弄清静电力做功与电势能变化之间的关系. 4.理解电势的概念、等势面的特点. 自主探究 一、静电力做功的特点是　.  二、电势能 1.电势能的定义:　　　　　　　　　　.用　　　　表示.  2.静电力做功与电势能变化的关系:　.  3.如何求电荷在某点处具有的电势能?　.  4.零势能面的选择:　.  三、电势 1.定义:　.  2.电势是　　　　,它只有　　　　,没有方向,但有正负.  3.电场线指向电势　　　　的方向.顺着电场线方向,电势越来越　　　　.  4.零电势位置的规定:　.  四、等势面 1.等势面:　.  2.等势面与电场线的关系:　.  合作探究 一、静电力做功的特点 【思考讨论1】如图所示,质量为m的物体在重力场中,分别: (1)沿折线从A运动到B; (2)沿直线从A运动到B; (3)沿曲线从A运动到B. 重力分别做多少功?重力做功的特点是什么?重力做功与重力势能的关系是什么? 【自主尝试】结合教材图1.4-1,分析如图所示的试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中沿不同路径从A运动到B电场力做功的情况. (1)q沿直线从A到B; (2)q沿折线从A到M、再从M到B; (3)q沿任意曲线从A到B. 二、静电力做功与电势能的关系 【思考讨论2】在重力场中由静止释放质点,质点一定加速运动,动能增加,势能减少;如图所示,在静电场中,静电力做功使试探电荷获得动能,是什么转化为试探电荷的动能的? 【思考讨论3】重力做的正功等于减少的重力势能,克服重力做的功等于增加的重力势能,用公式表示为WAB=EpA-EpB=-ΔEp.那么,静电力做功与电势能的关系呢? 【案例分析】分析对不同的电荷从A运动到B的过程中电势能的变化情况. 【思考讨论4】如何确定电荷在某点处具有的电势能?(类比分析:如何求出A点的重力势能呢?进而总结出电势能的求法.) 【拓展】零势能面的选择:通常把电荷离场源电荷无限远处的电势能规定为零,或把电荷在大地表面上的电势能规定为零. 【思考讨论5】重力势能是物体和地球组成的系统所共有的,那么电势能是否也是电荷和电场所共有的呢? (1)若被移动电荷的极性、电荷量不同,对其电势能有何影响? (2)若电荷所处电场发生变化,对位于其中的电荷的电势能有何影响? (3)若电场中没有电荷或者空间不存在电场,还有电势能吗? 【巩固训练】 1.关于在电场中移动电荷与电势能的关系,下列说法中正确的是(　　) A.电荷沿电场线方向移动,电势能一定增加 B.电荷沿电场力方向移动,电势能一定增加 C.电荷逆电场力方向移动,电势能一定增加 D.电荷沿垂直于电场线方向移动,电势能一定不变 2.有一电荷量q=-3×10-6C的电荷,从电场中的A点移到B点时,克服静电力做功6×10-4J.求: (1)电荷的电势能怎样变化?变化了多少? (2)以B为零势能点,电荷在A点的电势能EpA是多少? (3)如果把这一电荷从B点移到C点时静电力做功9×10-4J,电荷的电势能怎样变化?变化了多少? (4)如果选取C点为零势能点,则电荷在A点的电势能EpA'又是多少? (5)通过这一例题你有什么收获? 三、电势 【思考讨论6】如何判断电势的高低呢? 四、等势面 【思考讨论7】 在地理课上常用等高线来表示地势的高低.今天学习了电势的知识后,那我们可以用什么来表示电势的高低呢? 【体验性实践】 寻找等势面:找正点电荷和带电平行金属板中的等势面. 【思考讨论8】什么情况下会出现力做功为零的情况?电场线跟等势面有什么关系? 课堂检测 1.关于等势面的说法,正确的是(　　) A.不同等势面上各点的电势也可能相等 B.各等势面永不相交 C.等势面总是和电场线垂直 D.等势面都是封闭的曲面 2.如图展示了等量异号点电荷的电场线和等势面.关于场中的A、B、C、D四点,下列说法正确的是(　　) A.A、B两点的电势和电场强度都相同 B.A、B两点的电场强度相同,电势不同 C.C、D两点的电势和电场强度都不同 D.C、D两点的电势相同,电场强度不同 3.关于等势面、电场力做功和电场的关系,下列说法正确的是(　　) A.在等势面上移动电荷,电场力总是不做功 B.电荷从A点移到B点,电场力做功为零,则电荷一定是沿等势面移动的 C.在同一个等势面上的各点,电场强度的大小必然是相等的 D.电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面 4.如图所示,展示了不规则形状的带电导体周围的电场线和等势面.从图中可以看出,越靠近导体,等势面的形状就越趋近导体表面的形状,这是因为,导体的表面本身就是一个