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课件网) 1.电势能和电势 课标定位 1.了解静电力做功的特点。 2.知道电势能、电势的概念。 3.掌握静电力做功与电势能变化的关系。 4.了解电场线的方向与电势高低之间的关系。 素养阐释 1.知道静电场中的电荷具有电势能,培养物理观念。 2.通过用比值定义电势的概念,培养物理观念。 3.通过类比,认识静电力做功的特点,理解静电力与电势能变化的关系,体会科学思维的方法。 自主预习·新知导学 合作探究·释疑解惑 课 堂 小 结 随 堂 练 习 自主预习·新知导学 一、静电力做功的特点 1.特点:在静电场中移动电荷时,静电力所做的功与电荷的 起始位置和终止位置有关,与电荷经过的路径无关。 2.公式:在匀强电场中静电力做功W=qE·lcos θ,其中θ为静电力与位移间的夹角。 3.一电荷在某静电场中运动了一周又回到出发点,静电力对该电荷做功吗 提示:不做功。由功的定义式可知,电荷运动一周位移为0,故静电力一定不做功。 二、电势能 1.概念:电荷在电场中具有的势能,用Ep表示。 2.静电力做功与电势能变化的关系: 静电力做的功等于电势能的减少量,WAB= EpA-EpB 。 静电力做正功,电势能减少;静电力做负功,电势能增加。 3.电势能的大小 电荷在某点的电势能,等于把它从这点移动到零势能位置时静电力所做的功。 4.零势能位置 通常把电荷在离场源电荷无限远处或在大地表面的电势能规定为0。 5.电势能与重力势能类似,也有正负,其正负有何意义 提示:电势能为正值时,表明电荷在该处电势能大于0;当电势能为负值时,表明电荷在该处电势能比0小。 三、电势 1.概念:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量之比。 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.特点 (1)相对性:电场中各点电势的高低,与所选取的零电势的位置有关,一般情况下取离场源电荷无限远处或大地为零电势位置。 (2)标矢性:电势是标量,只有大小,没有方向,但有正负。 5.与电场线关系:沿着电场线方向电势逐渐降低。 【思考讨论】 1.判断下列说法的正误。 (1)只要电荷在电场中移动,静电力一定做功。( ) (2)静电力做功与重力做功类似,与初、末位置有关,与路径无关。( ) (3)电势有正、负,是矢量。( ) (4)电势能是相对的,规定不同的零势能点,电荷在电场中某点的电势可能不同。( ) × √ × √ 2.在电场中确定的两点间分别移动电荷量相等的正、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分别移动电荷量相等的正、负电荷时,静电力做的功的绝对值相等,正、负不同,电势能的变化量的绝对值相等,增减情况相反。 3.根据 可知,电势能等于零的位置,电势一定为零,那该处电场强度一定是零吗 提示:电势能为零的点是人为规定的,此处的电场强度不一定为零。 合作探究·释疑解惑 知识点一 知识点二 知识点三 对静电力做功的理解 问题引领 如图所示,图甲中质量为m的小球沿三种不同的路径下落高度h,重力做功是否相同 图乙中电荷量为+q的小球在匀强电场E中沿三种不同的路径由A点移至B点的过程中,静电力做功相同吗 提示:相同 相同 归纳提升 1.匀强电场中静电力做功的计算 W=qElcos θ,其中θ为静电力与位移间的夹角。 2.静电力做功的正负判断 (1)根据静电力和位移方向的夹角判断: 夹角为锐角时,静电力做正功;夹角为钝角时,静电力做负功;静电力和位移方向垂直时不做功。此法常用于匀强电场中恒定静电力做功情况的判断。 (2)根据静电力和瞬时速度方向的夹角判断: 夹角为锐角时,静电力做正功;夹角为钝角时,静电力做负功;静电力和瞬时速度方向垂直时不做功。此法常用于判断曲线运动中变化静电力的做功情况。 (3)根据电势能的变化情况判断: 若电势能增加,则静电力做负功;若电势能减少,则静电力做正功 ... ...
