人教版物理（中职）通用类 5.2《电势能、电势、电势差》 导学案（无答案）

第2节《电势能、电势、电势差》课前自主学习任务单 基础层次（A层次） 一、学习目标 1、了解电势能的概念 2、掌握电场力做功与电势能的变化关系，会比较同一电荷在电场中不同点的电势能的大小。 3、理解电势能的相对性。 4、掌握电势的定义、相对性，会判断电场中两点电势的高低。 5、理解电势差的概念。 6、掌握并会应用匀强电场中电势差与电场强度的关系的公式。 二、学习过程： 任务1：电势能 前面我们曾经学过“能”的概念。 如果一个物体能够对外做功，我们就说该物体具有能。 比如：1、静止的子弹不能对外做功，没有能；而高速运行的子弹能够克服人体肌肉的阻力做功穿入人体，我们说它具有能———动能 2、直接把锤放在木桩上，锤不能对木桩做功，没有能；但是把锤提高到一定的高度再放下，锤就能对木桩做功，说明提起的锤具有能———重力势能。 请看右图：将带正电q的小球用丝线悬挂在空中。 ▲如果没有电荷Q的存在，q只能处在B的位置静止不动，不能对外做功，没有能。 ▲现在把Q移近q，即q处于Q形成的电场中，q在Q的电场力的作用下将会从B位置移动A位置，即q克服重力做了功。 表明，处于电场中的q具有做功的能力，即具有某种能。 我们把电场中的电荷由于受到_____的作用而具有的能量叫做_____。用字母___表示。 电势能和重力势能是一个同一性质的能，因此和重力势能一样，只有大小，没有方向，是标量，但可以有正负。其单位也是J。 任务2：电场力做功与电势能的变化关系 前面我们讲过，重力做正功，重力势能必然减小。同样道理，如果电场力做正功，电势能也必然减小。根据这一点，我们可以比较电荷在电场中不同位置时电势能的大小。 如图所示，试比较点电荷在电场中A、B两点电势能的大小。 如果电荷带正电： 电荷的受力方向跟电场的方向相同，即由A到B，电荷在从A到B的移动过程中，位移的方向与电场力的方向相同，电场力做正功，电势能减小，所以。 如果电荷带负电： 电荷的受力方向跟电场的方向相反，即由B到A，电荷在从A到B的移动过程中，位移的方向与电场力的方向相反，电场力做负功，电势能增大，所以。 任务3： 电势能的相对性 前面我们讲过重力势能具有相对性，只有先选定零势能面，才能确定物体重力势能的具体大小。 同样道理，电势能也具有相对性，只有选定了电荷在某一位置的电势能为零时，电荷在其它位置的电势能才有确定的值。 ★理论计算中，规定电荷在无穷远处的电势能为零。 （因为无穷远处的电场很弱，电场强度几乎为零，也就没有电势能） 例题： 请说出下列电荷q在Q形成的电场中，电势能的正负。 答：把q由现在所在的点向无穷远处移动过程中，电场力做正功（电场力的方向和位移的方向相同，故电场力做正功），根据电场力做功与电势能的变化关系可知，电场力做正功，电势能减小，减小到终点时为零（因为规定电荷在无穷远处的电势能为零），故电荷在电场中的电势能一定大于零。即q在Q形成的电场中，电势能总是大于零 任务4： 电势 1、电势的定义： 把放在电场中某一点的电荷所具有的_____与_____的比值叫做这一点的电势。电势一般用符号_____来表示。其公式为_____。电势是_____量，只有大小，没有方向，其单位是_____。 例如： 如图所示，将的点电荷放在电场中的A点，其电势能为。求： （1）A点的电势； （2）点电荷q在B点的电势能； （3）比较q在A、B两点电势能的大小； （4）将q换成，再分别求出在A、B两点的电势能，并比较大小。 解（1） （2）由得 （3） （4） 通过上面的例题我们可以得出这样的结论： 对于一个正电荷来说，在电势高处，电势能大；在电势低处，电势能小。 对于一个负电荷来说，情况正好相反，在电势高处，电势能小；在电势低处，电势能反而大。 （我们可以这样理解：，若q为正， ... ...