2018-2019学年鲁科版高中物理选修3-1（课件+教师用书+学业分层测评）：第2章 第1节　电场力做功与电势能 (3份打包)

第1节　电场力做功与电势能 学 习 目 标 知 识 脉 络(教师用书独具) 1．知道电场力做功的特点，能用功的公式W＝qEd求解相关问题．(重点) 2．了解电势能的概念．(难点) 3．知道电场力做功与电势能变化的关系．(重点) [自 主 预 习·探 新 知] [知识梳理] 一、电场力做功的特点 1．公式 W＝qEd，适用于匀强电场． 2．特点 静电力移动电荷所做的功，只与初、末位置有关，而与电荷的路径无关． 二、电势能 1．定义 电荷在电场中某点的电势能等于把电荷从该点移到选定的参考点的过程中电场力所做的功．用Ep表示． 2．电势能的变化与电场力做功的关系 关系式：WAB＝EpA－EpB＝－ΔEpAB 电场力对电荷做 3．电势能的相对性 电势能是相对于参考点而言的，选取不同的参考点，电荷在电场中同一点的电势能的值是不同的． 4．电势能变化的绝对性 电场中两点间的电势能之差与选取的参考点无关． [基础自测] 1．思考判断 (1)电场力对正电荷一定做正功，对负电荷一定做负功．(×) [提示]　做功的正、负由电场力方向和位移方向决定． (2)只有在匀强电场中移动电荷时，电场力做功才与路径无关，此结论在非匀强电场中不成立．(×) [提示]　任何电场都适用． (3)电场力做的功W＝qEd，适用于任何电场．(×) [提示]　适用于匀强电场． (4)电场中有M、N两点，沿不同路径把同一电荷从M点移到N点，电场力做功不同．(×) [提示]　做功相同，因为和路径无关． (5)电势能是相对的，规定不同的零势能点，电荷在电场中某点的电势能不同．(√) (6)电势能有正、负之分，故电势能是矢量．(×) [提示]　标量． (7)电场中有M、N两点，把电荷从M点移到N点的过程中，电场力对电荷做负功，电荷的电势能增加．(√) (8)电场中有M、N两点，把电荷从M点移到N点的过程中，电场力对电荷做负功，M点的场强比N点的场强大．(×) [提示]　做功的正、负和场强无关． 2．关于电场力做功，下列说法正确的是(　　) A．电荷沿不同路径从电场中A点运动到B点，电场力做功可能不同 B．电荷从电场中A点出发，最后又回到A点，电场力做功为零 C．电荷在电场中沿着电场线运动，所受电场力对电荷一定做正功 D．电荷在电场中运动，所受电场力对电荷做功，能量守恒定律不再成立 B　[电场力做的功与电荷的运动路径无关，所以选项A错误；电场力做的功只与电荷的初、末位置有关，所以电荷从A点出发又回到A点，电场力做的功为零，选项B正确；负电荷沿着电场线的方向运动，电场力对负电荷做负功，选项C错误；电荷在电场中运动，虽然有电场力做功，但是电荷的电势能和其他形式的能间的转化满足能量守恒定律，选项D错误．] 3．关于电荷的电势能，下列说法正确的是(　　) 【导学号：46242052】 A．电荷在电场强度大的地方，电势能一定大 B．电荷在电场强度为零的地方，电势能一定为零 C．只在静电力的作用下，电荷的电势能一定减少 D．只在静电力的作用下，电荷的电势能可能增加，也可能减少 D　[电场强度与电势能无关，电势能有相对性，可以人为规定零势能面，故A、B均错误．只在静电力作用下，若电荷从静止开始运动，电场力做正功电势能减少，若电荷在静电力作用下在电场中做减速运动，则电场力做负功电势能增大，故D正确．] (多选)一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点时，电场力做了5×10－6 J的功，那么(　　) A．电荷在B点将具有5×10－6 J的电势能 B．电荷在B点将具有5×10－6 J的动能 C．电荷的电势能减少了5×10－6 J D．电荷的动能增加了5×10－6 J CD　[电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点时，电场力做正功，电势能减少，电场力做了多少正功，电荷的电势能就减少多少，由动能定理可知，动能就增加多少．因电荷在A点的动能和电势能不知道，所以不能确定电荷在B点的动能和电势能．故选项C、D正确．] [合 作 探 究·攻 重 难] 电场力做功的理解与计算 1.电场力做功的特点：在匀强电场中移动电荷时，电场力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，但与电荷经过的路径无关． 2．电场力做功正负的判定： (1)若电场力是恒力，当电场力方向与电荷位移方向夹角为锐角时，电场力做正功；夹角为钝角时，电场力做负功；夹角为直角时，电场力不做功． (2)根据电场力与瞬时速度方向的夹角判断．此法常用于判断曲线运动中变化电场力的做功情况．夹角是锐角时，电场力做正功；夹角是钝角时，电场力做负功；电场力和瞬时速度方向垂直时，电场力不做功． (3)若物体只受电场力作用，可根据动能的变化情况判断．根据动能定理，若物体的动能增加，则电场力做正功；若物体的动能减少，则电场力做负功． 3．在应用公式W＝qEd