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1、首 頁上一頁下一頁末 頁同步導(dǎo)學(xué)方案課后強(qiáng)化演練 首 頁上一頁下一頁末 頁 第4節(jié)電勢能和電勢第1課時(shí)靜電力做功的特點(diǎn)電勢能和電勢 首 頁上一頁下一頁末 頁 首 頁上一頁下一頁末 頁 1勻強(qiáng)電場中電場力做功的計(jì)算：如圖所示，在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，將正電荷q從A移到B，若ABL，并且AB與電場線的夾角為.則電場力對電荷所做的功為WFLcosqELcos.教 材 要 點(diǎn) 解 讀對應(yīng)學(xué)生用書P15 首 頁上一頁下一頁末 頁 2電場力做功的特點(diǎn)靜電場中，電場力做功只與移動(dòng)電荷的電荷量以及起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有關(guān)，而與路徑無關(guān) 首 頁上一頁下一頁末 頁 判斷電場力做正功還是做負(fù)功的方法判斷電場力做功正負(fù)，
2、一般有兩種方法：(1)根據(jù)電場力和位移方向的夾角判斷此方法常用于勻強(qiáng)電場中恒定電場力做功的判斷夾角為銳角做正功，夾角為鈍角做負(fù)功，夾角為直角不做功(2)根據(jù)電場力和瞬時(shí)速度方向的夾角判斷此方法常用于判斷曲線運(yùn)動(dòng)中變化電場力的做功，夾角為銳角做正功，夾角為鈍角做負(fù)功，夾角為直角不做功 首 頁上一頁下一頁末 頁 1定義：由于移動(dòng)電荷時(shí)靜電力做功與移動(dòng)的路徑無關(guān)，電荷在電場中也具有勢能，這種勢能叫做電勢能用Ep表示，單位是J. 首 頁上一頁下一頁末 頁 2靜電力做功與電勢能變化的關(guān)系(1)電場力對電荷做正功時(shí)，電荷電勢能減少；電場力對電荷做負(fù)功時(shí)，電荷電勢能增加(2)若用WAB表示電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B
3、點(diǎn)的過程中靜電力做的功，EpA和EpB表示電荷在A點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢能，則有WABEpAEpB.3電勢能的大小若規(guī)定電荷在B點(diǎn)電勢能為0，則E pB0，EpAWAB.即電荷在電場中某點(diǎn)處電勢能的大小，等于把它從該點(diǎn)移動(dòng)到零勢能位置時(shí)靜電力做的功 首 頁上一頁下一頁末 頁 4對電勢能的理解(1)系統(tǒng)性：電勢能由電場和電荷共同決定，屬于電場和電荷系統(tǒng)所共有的，我們習(xí)慣說成電場中的電荷所具有的(2)相對性：電勢能是一個(gè)相對量，其數(shù)值與零勢能點(diǎn)的選取有關(guān)，因此確定電荷的電勢能首先應(yīng)確定參考點(diǎn)，也就是零勢能點(diǎn)的位置(3)標(biāo)量性：電勢能是標(biāo)量，有正負(fù)、無方向電勢能為正值表示電勢能大于參考點(diǎn)的電勢能，電勢能為負(fù)
4、值表示電勢能小于參考點(diǎn)的電勢能 首 頁上一頁下一頁末 頁 5電勢能與重力勢能的比較兩種勢能比較內(nèi)容電勢能重力勢能定義電場中的電荷具有的勢能電勢能重力場中的物體具有的勢能重力勢能系統(tǒng)性電荷和電場物體和地球大小的相對性電荷在某點(diǎn)的電勢能等于把電荷從該點(diǎn)移到零勢能位置時(shí)靜電力做的功物體在某點(diǎn)的重力勢能等于把物體從該點(diǎn)移到零勢能位置時(shí)重力做的功變化大小的量度電場力做的功是電勢能變化大小的量度，靜電力做的功等于電勢能的減少量重力做的功是重力勢能變化大小的量度，重力做的功等于重力勢能的減少量對應(yīng)力做功 的特點(diǎn)做功多少只與始末位置有關(guān)，與經(jīng)過的路徑無關(guān)，且做的功等于勢能的減少量 首 頁上一頁下一頁末 頁 電
5、勢能大小的判斷(1)場源電荷判斷法：離正場源電荷越近，正試探電荷的電勢能越大，負(fù)試探電荷的電勢能越小；離負(fù)場源電荷越近，正試探電荷的電勢能越小，負(fù)試探電荷的電勢能越大(2)電場線法：正電荷順著電場線的方向移動(dòng)時(shí)電勢能逐漸減小，逆著電場線的方向移動(dòng)時(shí)電勢能逐漸增大；負(fù)電荷順著電場線的方向移動(dòng)時(shí)電勢能逐漸增大，逆著電場線的方向移動(dòng)時(shí)電勢能逐漸減小(3)做功判斷法：無論正、負(fù)電荷，電場力做正功，電荷的電勢能減小；電場力做負(fù)功，電荷的電勢能增大 首 頁上一頁下一頁末 頁 首 頁上一頁下一頁末 頁 有的同學(xué)誤認(rèn)為根據(jù)電勢的定義式，與Ep成正比，與q成反比辨析：與電場強(qiáng)度一樣，電場中某點(diǎn)處的大小是由電場本
6、身的條件決定的，與在該點(diǎn)處是否放置電荷、電荷的電性、電荷量均無關(guān) 首 頁上一頁下一頁末 頁 首 頁上一頁下一頁末 頁 (4)電勢的相對性電勢是相對的，只有先確定了電勢零點(diǎn)以后，才能確定電場中其他位置的電勢電場中某點(diǎn)的電勢跟電勢零點(diǎn)的選擇有關(guān)對不是無限大的帶電體產(chǎn)生的電場，通常取無限遠(yuǎn)處的電勢為零；在實(shí)際處理問題中，又常取大地電勢為零4電勢與電場線的關(guān)系：無論什么電場，沿電場線方向電勢是逐漸降低的，且是電勢降落最快的方向 首 頁上一頁下一頁末 頁 5電勢能與電勢的區(qū)別與聯(lián)系電勢電勢能Ep物理意義反映電場的能的性質(zhì)的物理量反映電荷在電場中某點(diǎn)所具有的能量相關(guān)因素電場中某一點(diǎn)的電勢的大小，只跟電場本
7、身有關(guān)，跟試探電荷q無關(guān)電勢能的大小是由點(diǎn)電荷q和該點(diǎn)電勢共同決定的大小電勢沿電場線逐漸降低，規(guī)定零電勢點(diǎn)后，某點(diǎn)的電勢高于零，則為正值；某點(diǎn)的電勢低于零，為負(fù)值正點(diǎn)電荷(q)：電勢能的正負(fù)跟電勢的正負(fù)相同負(fù)點(diǎn)電荷(q)：電勢能的正負(fù)跟電勢的正負(fù)相反單位伏特V焦耳J聯(lián)系 或Epq，二者均是標(biāo)量 首 頁上一頁下一頁末 頁 6電勢和電場強(qiáng)度的關(guān)系 首 頁上一頁下一頁末 頁 如何比較電場中兩點(diǎn)電勢的高低(1)根據(jù)電場力做功判斷：在兩點(diǎn)間移動(dòng)正電荷，如果電場力做正功，則電勢降低，如果電場力做負(fù)功，則電勢升高在兩點(diǎn)間移動(dòng)負(fù)電荷，如果電場力做正功，則電勢升高；如果電場力做負(fù)功，則電勢降低 首 頁上一頁下一
8、頁末 頁 (2)根據(jù)電場線確定：電場線的方向就是電勢降低最快的方向(3)根據(jù)電荷電勢能的變化：如果在兩點(diǎn)間移動(dòng)正電荷時(shí)，電勢能增加，則電勢升高；電勢能減少，則電勢降低如果在兩點(diǎn)間移動(dòng)負(fù)電荷時(shí)，電勢能增加，則電勢降低；電勢能減少，則電勢升高. 首 頁上一頁下一頁末 頁 如果把q1.0108 C的點(diǎn)電荷Q從無窮遠(yuǎn)處移到電場中的A點(diǎn)，需要克服電場力做功W1.2104 J，那么：(1)Q在A點(diǎn)的電勢能和A點(diǎn)的電勢各是多少？(2)Q在未移入電場前A點(diǎn)的電勢是多少？【分析】由WEpEpA，可計(jì)算出EpA，根據(jù)A點(diǎn)的電勢能可求出A點(diǎn)的電勢解 題 方 法 指 導(dǎo)對應(yīng)學(xué)生用書P16 首 頁上一頁下一頁末 頁【答
9、案】(1)1.2104 J1.2104 V(2)1.2104 V 首 頁上一頁下一頁末 頁 首 頁上一頁下一頁末 頁 在靜電場中，把一個(gè)電荷量為q2.0105 C的負(fù)電荷由M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場力做正功6.0104 J，由N點(diǎn)移到P點(diǎn)，電場力做負(fù)功1.0103 J，則M、N、P三點(diǎn)電勢高低關(guān)系是_ 首 頁上一頁下一頁末 頁 解析：首先畫一條電場線，如圖所示在中間位置附近畫一點(diǎn)作為M點(diǎn)因?yàn)橛蒑N電場力做正功，而負(fù)電荷所受電場力與場強(qiáng)方向相反，則可確定N點(diǎn)在M點(diǎn)左側(cè)由NP電場力做負(fù)功，即沿著電場線移動(dòng)，又因1.0103 J6.0104 J，所以肯定移過了M點(diǎn)，即P點(diǎn)位于M點(diǎn)右側(cè)這樣，M、N、P三點(diǎn)電勢
10、的高低關(guān)系是 NMP.答案：NMP 首 頁上一頁下一頁末 頁 某靜電場的電場線分布如圖所示，圖中P、Q兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小分別為EP和EQ，電勢分別為P和Q，則()AEPEQ，PQBEPEQ，PQCE PQ DEPEQ，PQ 首 頁上一頁下一頁末 頁 【解析】從圖可以看出P點(diǎn)的電場線的密集程度大于Q點(diǎn)的密集程度，故P點(diǎn)的場強(qiáng)大于Q點(diǎn)的場強(qiáng)；因電場線的方向由P指向Q，而沿電場線的方向電勢逐漸降低，所以P點(diǎn)的電勢高于Q點(diǎn)的電勢，故A正確【答案】A 首 頁上一頁下一頁末 頁 【方法總結(jié)】電場強(qiáng)度與電勢的大小沒有直接的關(guān)系，它們是從兩個(gè)不同的角度描述電場性質(zhì)的物理量電荷在電場中某點(diǎn)受力大，該點(diǎn)場強(qiáng)大，
11、電勢不一定高，所以電場強(qiáng)度大的地方電勢不一定高電場強(qiáng)度等于0的地方電勢不一定等于0. 首 頁上一頁下一頁末 頁 如圖所示，P、Q是等量的正點(diǎn)電荷，O是它們連線的中點(diǎn)，A、B是中垂線上的兩點(diǎn)，OAB，電場強(qiáng)度EAEBB電勢AB，電場強(qiáng)度EAEpB 首 頁上一頁下一頁末 頁 解析：B處電場線較密，故電場強(qiáng)度EAB，A錯(cuò)，B對；對正電荷，由于AB則EpAEpB，C對，D錯(cuò)答案：BC 首 頁上一頁下一頁末 頁 3如圖所示，在勻強(qiáng)電場中有A、B兩點(diǎn)，將一電量為q的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，第一次沿直線AB移動(dòng)該電荷，電場力做功為W1；第二次沿路徑ACB移動(dòng)該電荷，電場力做功W2；第三次沿曲線AB移動(dòng)該電荷，
12、電場力做功為W3，則()AW 1W2W3BW1W3W2CW1W2W3 DW1W2W3 首 頁上一頁下一頁末 頁 解析：電荷在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場力對電荷做的功只與運(yùn)動(dòng)過程的初末位置有關(guān)，故電荷沿三種路徑從A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)，電場力做相同的功，C正確答案：C 首 頁上一頁下一頁末 頁 4(2012高考海南單科)如圖，直線上有O、a、b、c四點(diǎn)，ab間的距離與bc間的距離相等在O點(diǎn)處有固定點(diǎn)電荷已知b點(diǎn)電勢高于c點(diǎn)電勢若一帶負(fù)電荷的粒子僅在電場力作用下先從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，再從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)，則()A兩過程中電場力做的功相等B前一過程中電場力做的功大于后一過程中電場力做的功C前一過程中，粒子電勢能不斷減小D后一過程中，粒子動(dòng)能不斷減小 首 頁上一頁下一頁末 頁 首 頁上一頁下一頁末 頁 為了鞏固和提升所學(xué)內(nèi)容，請使用“課后強(qiáng)化演練”。 首 頁上一頁下一頁末 頁 課 后 強(qiáng) 化 演 練對應(yīng)學(xué)生用書課后P5 首 頁上一頁下一頁末 頁
第1章第4節(jié)第1課時(shí)
