山东省德州市乐陵一中高中物理1.4电势能和电势学案（一）新人教版选修3-1【学习目标】1.理解静电力做功的特点，掌握电场力做功与电势能变化的关系。2.掌握电势能的概念，知道电势能的相对性，会在已知零势能参考面的情况下计算电荷的电势能。【学习重点】掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相关问题理解掌握电势能的概念【学习难点】掌握电势能的概念，知道电势能的相对性，会在已知零势能参考面的情况下计算电荷的电势能。【自主学习】一．电场力的功结合课本（右图）分析试探电荷q在场强为E的均强电场中沿不同路径从A运动到B电场力做功的情况。（1）q沿直线从A到B（2）q沿折线从A到M、再从M到B（3）q沿任意曲线线A到B结果：W=结论：电荷在静电场中移动时，电场力常常会对电荷做功，电场力对电荷所做的功，只与和有关，而与电荷运动的无关。（这和做功的特点相同）。电场力做功是量（填“矢”或“标”），但有正负之分。思考：做功的过程是个能量转化的过程，重力做功与重力势能的变化有关，那么电场力做功与什么能的变化有关呢？二．电势能1.定义：12.电势能变化与电场力做功的关系：（复习回顾：重力做功和重力势能变化的关系）通过类比总结：电场力对电荷做正功，电荷的电势能；电场力对电荷做负功，电荷的电势能。电场力做了多少功，电势能就变化了多少。电场力做功是电势能变化的量度。（该结论与电荷的电性关）课堂训练（一）1.电场中有A,B两点，把某电荷从A点移到B点的过程中，电场力对该电荷做了负功，则下列说法正确的是（）A.该电荷是正电荷，且电势能减少B.该电荷是正电荷，且电势能增加C.该电荷是负电荷，且电势能增加D.电荷的电势能增加，但不能判断是正电荷还是负电荷2.a和b是电场中的两个点，如果把q=-2×10-8C的负电荷从a点移动到b点，电场力对该电荷做了4×10-7J的正功，则该电荷的电势能（）A.增加了4×10-7JB.增加了2×10-7JC.减少了4×10-7D.减少了8×10-7【思考讨论】对不同的电荷从A运动到B的过程中，电势能的变化情况：正电荷从A运动到B做功，即有WAB0，则EpAEpB，电势能减少。结论（1）：正电荷顺着电场线的方向其电势能逐渐。2负电荷从A运动到B做功，即有WAB0，则EpAEpB，电势能增加。结论（2）：负电荷顺着电场线的方向其电势能逐渐。思考：若电荷逆着电场线移动，电场力做功的情况又怎样？课堂练习（二）1.右图中MN为电场中某一条电场线方向向右，在线上取两点a、b今将一电荷＋q从a移到b则（）A.电场力做正功，＋q的电势能增加；B.电场力做负功，＋q的电势能增加；C.电场力做正功，＋q的电势能减少；D.电场力做负功，＋q的电势能减少。2.A和B为电场中某条电场线上的点，如图：将q=4×10-9的正电荷从A点移到B点需克服电场力做功5×10-7J，则⑴电场方向由A→B还是B→A？⑵电荷在哪点时电势能大？大多少？3.电势能的相对性：电势能是相对的，只有当的位置确定了以后，电荷在电场中某点的电势能才有确定的值，通常规定：处的电势能为零。4.电荷在电场中某点电势能的确定：电荷在电场中某点电势能等于课堂练习（三）将带电量为6×10-6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了3×10-5J的功，再3AB从B移到C，电场力做了1.2×10-5J的功，则（1）电荷从A移到B，再从B移到C的过程中电势能共改变了多少？（2）如果规定A点的电势能为零，则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少？（3）如果规定B点的电势能为零，则该电荷在A点和C点的电势能分别为多少？4
