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课件网) 第十章 静电场中的能量 1 电势能和电势 「定位·学习目标」 1.能了解电势能、电势的内涵,能用电势能、电势解释相关的静电现象,具有相关的物质观念和能量观念。 2.通过用比值定义电势的概念,了解类比推理的方法,提高科学思维能力。 3.通过认识静电力做功的特点,知道静电力做功与重力做功的类似性,理解静电力做功与电势能变化的关系,体会科学思维的方法。 探究·必备知识 1.静电力做功 (1)在匀强电场中,试探电荷沿不同路径从电场中一点移到另一点,静电力做的功W=qElcos θ,其中l为电荷的位移,θ为 与位移之间的夹角,lcos θ为电场中两点间沿电场方向的位移,说明不同路径中静电力做功相同。 「探究新知」 知识点一 静电力做功的特点 静电力 (2)在匀强电场中,若试探电荷q沿任意曲线从一点移动到另一点,若把曲线分成 ,设想每一小段中q都从起点先沿电场方向运动,再沿垂直电场方向运动,可以求得沿电场方向移动的总位移与始、末位置间沿电场方向的位移相等,即静电力做的功都是 的。 2.静电力做功的特点 在匀强电场中移动电荷时,静电力所做的功与电荷的 和 有关,与电荷 无关。同理,可以证明对非匀强电场该特点也适用。 无数小段 一样 起始位置 终止位置 经过的路径 [判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”] (1)在静电场中沿电场线方向移动负电荷时,静电力做正功。 ( ) (2)在静电场中电荷运动了一段路程,静电力一定做功。( ) (3)若把一个正电荷由电场中的A点移动到B点,静电力做了正功,则把负电荷从A点移动到B点时,静电力一定做负功。( ) (4)在电场中某两点间无论沿怎样的路径移动某电荷,静电力做功一定相等。( ) 「新知检测」 × × √ √ 知识点二 电势能 「探究新知」 1.概念 电荷在 中具有的势能,称为电势能,用Ep表示。 2.与静电力做功的关系 静电力做的功等于电势能的减少量,即WAB= 。则静电力做正功,电势能 ;静电力做负功,电势能 。 电场 EpA-EpB 减少 增加 3.电势能的确定 (1)静电力做的功只能决定电势能的 量,而不能决定电荷在电场中某点电势能的 。只有先把电场中某点的 规定为0,才能确定电荷在电场中其他点的电势能。 (2)方法:电荷在某点的电势能,等于把它从这点移动到 位置时静电力所做的功。 (3)零势能位置的选取:通常把电荷在离场源电荷 或电荷在 的电势能规定为0。 变化 数值 电势能 零势能 无限远处 大地表面 (1)在电场中确定的两点间移动电荷量大小相等的正、负电荷时,静电力做功与电势能变化有何差异 提示:在电场中确定的两点间移动电荷量大小相等的正、负电荷时,静电力做的功绝对值相等,正、负不同,电势能的变化量绝对值相等,增减情况相反。 (2)电势能与重力势能类似,也有正负,其正负有何意义 提示:当电势能为正值时,表明电荷在该处电势能大于零势能位置的电势能;当电势能为负值时,表明电荷在该处电势能比零势能位置的电势能小。 「新知检测」 知识点三 电势 「探究新知」 1.定义:电荷在电场中某一点的 与它的 之比。 电势能 电荷量 3.单位:在国际单位制中,电势的单位是 ,符号是 ,1 = 1 J/C。 伏特 V V 4.特点 (1)相对性:应该先规定电场中某处的电势为 ,然后才能确定电场中其他各点的电势。 (2)标矢性:电势是标量,只有大小,没有方向,但有 。 5.与电场线的关系:沿着电场线方向电势 。 0 正负 逐渐降低 [判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”] (1)电势既有正值,也有负值,是矢量。( ) (2)电场中某点的电势大小与试探电荷在该点的电势能大小有关。 ( ) (3)沿着电场线方向电势降低。( ) (4)电荷处在电势越高的位置电势能一定越大。( ) 「新知检测」 × × √ × 突破·关键能力 要点一 静电力做功的特点 「情 ... ...
