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高中物理 第一章 静电场 4 电势能 电势与电势差教案 教科版选修3-1-教科版高中选修3-1物理教案

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4 电势能 电势与电势差1.静电力做功的特点静电力做功与电荷经过的路径无关,与电荷的起始位置和终止位置有关.静电力做功的特点,与你以前学过的哪个力做功的特点最为相似?提示:重力.2.电势能(1)定义:电荷在电场中具有的势能叫做电势能.(2)静电力做的功与电势能变化的关系:静电力做的功等于电势能的减少量.①静电力对电荷做正功,电势能减少.②静电力对电荷做负功,电势能增加,其公式为:WAB=EpA-EpB.(3)数值:电荷在电场中某点的电势能,等于静电力把它从该点移动到零电势能位置时所做的功.(4)电势能零点的规定:通常把电荷在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.夏天的雨季,电闪雷鸣,被雷击毁的动物、植物、建筑物等常见诸报端,说明雷电蕴藏着巨大的能量.美国科学家富兰克林就曾经收集过雷电,不幸被雷电击伤.你知道从天而降的闪电能否做功吗?提示:可以做功.云层由于相互摩擦产生了静电,当云层中的电荷积累到一定程度,而又有放电路径时,就会放电,形成闪电.这种电荷的移动是在静电力作用下进行的,静电力对电荷做了功,因此说闪电做了功.3.电势(1)定义:电荷在电场中某一点的电势能 E p 与它的电荷量 q 的比值,叫做这一点的电势.(2)定义式:φ=,单位:伏特,符号为 V,即 1 V=1 J/C.(3)物理意义:描述电场能的性质的物理量.(4)相对性:与电势能一样具有相对性,规定了零电势点之后,才能确定电场中各点的电势.在物理学的理论研究中常取离场源电荷无限远处或大地上的电势为零.(5)标量:只有大小没有方向,但有正负值,比零电势点高为正值,比零电势点低为负值.(6)判断电势高低的方法:沿着电场线方向电势逐渐降低.在等量异种点电荷形成的电场中,正电荷附近的电势一定比负电荷附近的电势高,这句话对吗?提示:对.4.等势面(1)定义:电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面.在同一个等势面上移动电荷时静电力不做功.(2)特点:电场线跟等势面垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面.(3)实例:孤立的点电荷电场的等势面是一簇以点电荷位置为球心的同心球面,匀强电场的等势面是一簇平行平面.电场中等势面能相交吗?为什么?提示:不能.不同等势面电势不相等,若两等势面相交,则在交点处两等势面电势相等,这与实际相矛盾.所以两等势面不相交.5.电势差(1)定义:电场任意两点间电势的差值叫做电势差,也叫做电压,它与电势零点的选取无关...

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