高中物理 第1章 静电场的描述 第4节 电势能与电势学案 粤教版必修第三册-粤教版高中必修第三册物理学案

第四节 电势能与电势学习目标：1.[科学思维]知道电场力做功的特点，会根据电场力做功与电势能改变的关系进行分析和计算。 2.[物理观念]理解电势的定义及其相对性。 3.[物理观念]知道等势面的概念，知道在等势面上移动电荷时电场力不做功。 4.[科学探究]通过类比的方法探究电场力做功的特点。一、电场力做功1．电场力做功：在匀强电场中，电场力做功 W＝qElcos θ，其中 θ 为电场力与位移方向之间的夹角。2．特点：在匀强电场中移动电荷时，电场力做的功只与电荷的电量及其起点和终点的位置有关，与电荷经过的路径无关，上述结论也适用于非匀强电场。二、电势能1．电势能：电荷在电场中的某一位置具有的势能，用 Ep表示。2．电场力做功与电势能变化的关系：电场力做的功等于电势能的减少量，表达式：WAB＝EpA－ E pB。电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加。3．电势能的大小：电荷在电场中 A 点的电势能大小，等于将电荷从该点移动到零势能位置时电场力所做的功，即 EpA＝WA0。4．电势能具有相对性电势能零点的规定：通常把电荷在离场源电荷无限远处或把电荷在大地表面上的电势能规定为零。三、电势1．定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电量之比。2．公式：φ＝。3．单位：国际单位制中，电势的单位是伏特，符号是 V,1 V＝1 J/C。4．电势高低的判断：沿着电场线的方向电势逐渐降低。5．电势是标量，只有大小，没有方向，但有正、负之分，同一电场中电势为正表示比零电势高，电势为负表示比零电势低。6．电势的相对性：只有规定了电势零点才能确定某点的电势大小，一般选大地或离场源电荷无限远处的电势为 0。四、等势面1．定义：电场中电势相同的各点构成的面。2．等势面的特点(1)在同一等势面上移动电荷时电场力不做功(选填“做功”或“不做功”)。(2)等势面一定跟电场线垂直，即跟电场强度的方向垂直。(3)电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面。1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)沿不同路径将电荷由 A 移至 B，电场力做功不同。(×)(2)电场力做正功，电势能增加，电场力做负功，电势能减小。 (×)(3)电势具有相对性，选不同的零电势参考点，电势的值不同。 (√)(4)电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功。(×)(5)点电荷在真空中形成的电场的等势面是以点电荷为球心的一簇球面。(√)2．如图所示，实线表示某电场的电场线，虚线表示该电场的等势面，下列判断正确的...