2018-2019学年人教版选修3-1（课件+课后巩固训练）1-4电势能和电势 (3份打包)

人教版·选修3-1 第4节　电势能和电势 第一章　静电场 1．知道静电力做功与路径无关。2.理解静电力做功与电势能变化的关系，理解电势能的概念，认识电势能的相对性。3.知道电势的定义方法及其定义式、单位，能根据电场线判断电势高低。4.知道等势面的定义，知道电场线一定垂直于等势面。 01课前自主学习 一、电场力做功的特点 1．特点：在静电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的 和 有关，与电荷经过的路径 。 2．在匀强电场中电场力做功W＝ ，其中θ为电场力与电荷位移间夹角。 起始位置 终止位置 无关 qELcosθ 二、电势能 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 ，WAB＝ 。 电场力做正功，电势能 ；电场力做负功，电势能 。 静电场 减少量 EpA－EpB 减少 增加 3．电势能的大小：电荷在某点的电势能等于静电力把它从该点移到 时所做的功。 4．零势能点：电场中规定的电势能为 的位置，通常把离场源电荷 处或 处的电势能规定为零。 零电势能点 零 无穷远 大地 三、电势 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，叫做这一点的电势。 2．公式：φ＝ 。 3．单位：国际单位制中，电势的单位是 ，符号是V,1 V＝1 J/C。 eq \f(Ep,q) 伏特 4．特点 (1)相对性：电场中各点电势的高低与所选取的零电势的位置有关，一般情况下取 或 处为零电势位置。 (2)标矢性：电势是标量，只有大小，没有方向，但有 。 5．与电场线关系：沿电场线方向电势逐渐 。 无穷远 大地 正负 降低 四、等势面 1．定义：电场中电势大小 的各点构成的面叫做等势面。 2．等势面与电场线的关系 (1)电场线跟等势面 。 (2)电场线由电势 的等势面指向电势 的等势面。 相同 垂直 高 低 (1)电势有正、负，是矢量。(　　) (2)在匀强电场中沿电场线方向，电势降低最快。(　　) (3)电荷具有的电势能大的点，电势一定高。(　　) (4)正的点电荷形成的电场，离电荷近处电势较低。(　　) × √ × × 02 课堂合作探究 考点　对电场力做功的理解 1．静电力做功的特点的理解 静电力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，这是静电力做功的特点，与重力做功特点相似。 不管静电力是否变化，电场是否是匀强电场，电荷是直线运动还是曲线运动，电场力做的功都只与电荷的始末位置有关，与电荷经过的路径无关。 2．电场力做功正负的判断 (1)根据电场力方向和位移方向的夹角判断：夹角为锐角，电场力做正功；夹角为钝角，电场力做负功。 (2)根据电场力方向和瞬时速度方向的夹角判断：夹角是锐角，电场力做正功；夹角是钝角，电场力做负功；电场力方向和瞬时速度方向垂直时，电场力不做功。 (3)根据电势能的变化情况判断：若电势能增加，则电场力做负功；若电势能减小，则电场力做正功。 (4)根据动能的变化情况判断(物体只受电场力作用)：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。 例1　如图所示，在电场强度为E的匀强电场中有间距为l的A、B两点，连线AB与电场线的夹角为θ，将一电荷量为q的正电荷从A点移到B点，若沿直线AB移动该电荷，静电力做的功W1＝________；若沿路径ACB移动该电荷，静电力做的功W2＝________；若沿曲线ADB移动该电荷，静电力做的功W3＝________。由此可知，电荷在电场中移动时，静电力做功的特点是_____________________________。 qElcosθ qElcosθ qElcosθ 与路径无关，只与初、末位置有关 (1)匀强电场中，如何计算电场力做功？ (2)由A→B，沿各路径电场力做功有何关系？ 提示：匀强电场中，电场力做功W＝qElcosθ。 提示：电场力做功与路径无关，由A→B，沿各路径电场力做功相等。 [规范解答]　由功的定义W＝Flcosθ可得，静电力所做的功等于静电力与静电力方向的分位移lcosθ的乘积。因为无论沿哪个路径移动电荷，静电力的方向总是水平向左，静电力方向的分位移都是lcosθ，所以静电力做的功都是