4.电势能和电势(教案)

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1、4.电势能和电势问题探究基础导学一、静电力做功的特点1．静电力做功的计算公式：W＝.2．静电力做功的特点：静电力对电荷所做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，而与电荷经过的路径．二、电势能1．电势能：电荷在中具有的势能．2．与电场力的功的关系：静电力的功等于电势能的即WAB＝.3．电势能的确定：(1)先确定零电势能位置．(2)通常把电荷离场源电荷电势能规定为零，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零，电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到位置时所做的功．电势能是相对的．三、电势1．概念：电荷在电场中某点的电势能与它的电荷

2、量的．2．公式和单位：电势的定义公式为，单位是，符号是.3．相对性：电势也是相对的，常取离场源电荷无限远处电势为零，大地的电势为零，电势可以是正值，也可以是负值，没有方向，因此是．4．与电场线关系：沿电场线的方向电势．四、等势面1．定义：电场中电势相等的各点构成的面．2．几种典型的电场的等势面等势面图形特点点电荷以点电荷为球心的一簇球面等量异种点电荷两簇对称的曲面等量同种点电荷两簇对称的曲面匀强电场垂直于电场线的一簇平面形状不规则的带电导体不规则球面83.等势面的特点(1)等势面一定跟电场线垂直，即跟场强方向垂直．(2)电场线

3、总是由电势高的等势面指向电势低的等势面，两个不同的等势面永不相交．(3)两个等势面间的电势差是恒定的，但在非匀强电场中，两个等势面间的距离并不恒定，场强大的地方，两等势面间的距离小，场强小的地方，两等势面间的距离大．(4)在同一等势面上移动电荷电场力不做功．4．等势面的应用(1)由等势面可以判断电场中各点电势的高低及差别．(2)由等势面可以判断电荷在电场中移动时静电力做功情况．(3)已知等势面的分布和其形状，再根据电场线与等势面相互垂直的特点，就能描绘出电场线的分布情况，确定电场的分布.要点突破一、电场力做功与电势能的变化1．

4、电场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．(1)在匀强电场中，电场力做功为W＝qEd，其中d为电荷沿电场线方向上的位移．(2)电场力做功与重力做功相似，只要初末位置确定了，移动电荷q做的功就是确定值．2．电场力做功正负的判断(1)根据电场力和位移的方向夹角判断，此法常用于匀强电场中恒定电场力做功的判断．夹角为锐角做正功，夹角为钝角做负功．(2)根据电场力和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，夹角是锐角做正功，是钝角做负功，二者垂直不做功．3．电场力做功与电势

5、能变化的关系电场力做功与重力做功类似，与路径无关，取决于初末位置，类比重力势能引入了电势能的概念．电场力做功与电势能变化的关系是电场力做功量度了电势能的变化：(1)电场力做功一定伴随着电势能的变化，电势能的变化只有通过电场力做功才能实现，与其他力是否做功，及做功多少无关．(2)电场力做正功，电势能一定减小；电场力做负功，电势能一定增大．电场力做功的值等于电势能的变化量，即；WAB＝EpA－EpB.【特别提醒】　(1)电场力做功只能决定电势能的变化量，而不能决定电荷电势能的数值．(2)电荷在电场中的起始和终止位置确定后，电场力所

6、做的功就确定了，所以电荷的电势能的变化也就确定了．(3)电荷在电场中移动时，电势能的变化只与电场力所做的功有关，与零电势能参考点的选取无关．例一如右图所示，a、b为某电场线上的两点，那么以下结论正确的是(　　)A．把正电荷从a移到b，静电力做正功，电荷的电势能减小B．把负电荷从a移到b，静电力做负功，电荷的电势能增加C．把负电荷从a移到b，静电力做正功，电荷的电势能增加D．不论正电荷还是负电荷，从a到b电势能逐渐降低8解析：答案：　AB　二、电场强度、电势和电势能的区别与联系电场强度E电势φ电势能Ep意义描述电场的力的性质描述

7、电场的能的性质描述电荷在电场中的能量定义单位E＝F/qN/C，V/mφA＝V，J/CEp＝φq，J标矢性矢量，方向为正电荷的受力方向标量，但有正负，正负只表示大小标量，正电荷在正电势位置有正电势能，简化为：正正得正，负正得负，负负得正决定因素场强由电场本身决定，与试探电荷无关电势由电场本身决定，与试探电荷无关，其大小与参考点的选取有关，有相对性由电荷量和该点电势二者决定，与参考点选取有关，有相对性联系(1)电势沿着电场强度的方向降落(2)大小之间不存在任何关系，电势为零的点，场强不一定为零；电势高的地方，场强不一定大；场强为零

8、的地方，电势不一定为零；场强大的地方，电势不一定高(3)电势为零的地方，电势能一定为零例二如右图所示，真空中等量异种点电荷放置在M、N两点，在MN的连线上有对称点a、c，MN连线的中垂线上有对称点b、d，则下列说法正确的是(　　)A．a点场强与c点场强一定相同B．a点电势一定