1.4电势能和电势(一)
导学案
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
§1.4电势能和电势(一)导学案
学习目标:
1.理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系。
2.会计算点电荷在电场力作用下,从电场中一点移动到另一点时电场力所做的功;3.能运用已学过的知识来帮助理解,迁移到新知识,如通过与以前所学知识结合,理解电势能与做功的关系,从而更好的了解电势能。
4.培养学生概括、归纳、类比的能力和抽象思维能力。
➢使用说明:①用20分钟时间,通过阅读课本内容,独立完成自主学习部分的内容。
②独立完成针对性训练;课后完成拓展指导。
③如遇到解决不了的问题,用红笔标
注出来,以便在小组讨论时解决。
➢预习指导
重点:理解掌握电势能的概念及意义。
难点:掌握电势能与做功的关系,并能用此解决相关问题。
引入课题:前面我们从电荷受到电场力的作用出发研究了电场力的性质,本节课我们从电场力做功、做功和能量的关系来研究电场能的性质。
自主学习,合作探究:
一、静电力做功的特点:
试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中沿几条不同的路径
从A点移动到B点,试计算以下几种情况下静电力对电荷所
做的功:
①由A直接到B(图甲):
②由A到M再到B(图甲):
③由A沿曲线到B(图乙)
由此可见,在电场中移动电荷时,静电力做的功与电荷的有关,但与电荷经过的无关。
二、电势能:
回顾:前面学过的哪种性质力做功与路径无关?
2
3
1.类比重力势能学习电视能: ①为什么电荷在电场中具有电势能?
②静电力做负功,电势能 ; 静电力做正功, 。
功是能量转化的量度,综上分析可得:静电力做功等于 。
表达式为:
由上式,你是怎样理解“电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该点移动到零势能的位置时所做的功”这句话的?
若要确定电荷在电场中的电势能,应先规定电势能的零位置。
通常把 或 的电势能规定为零。
思考:
把离场源电荷无限远处的电势能规定为零,在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为 值,负电荷在任一点具有的电势能都为 值;在负电荷产生的电
场中正电荷在任意一点具有的电势能都为 值,负电荷在任意一点具有的电势能都为 值。
(填“正”或“负”) ➢ 小结: ➢ 针对性训练:
1.下列说法正确的是( )
A.在电场中顺着电场线移动电荷,电场力做功,电荷电势能减少
B. 在电场中逆着电场线移动电荷,电场力做功,电荷电势能减少
C.在电场中顺着电场线移动正电荷,电场力做正功,电荷电势能减少
D.在电场中逆着电场线移动负电荷,电场力做负功,电荷电势能增加
2.一个电荷只在电场力作用下从电场中的A 点移到B 点时,电场力做了5×10-
6J 的功,
那么 ( )
A .电荷在
B 处时将具有5×10-6J 的电势能 B .电荷在B 处将具有5×10-6J 的动能
C .电荷的电势能减少了5×10-6J
D .电荷的动能增加了5×10-6J
3.如图1所示,a 、b 为某电场线上的两点,那么以下的结论正确的是 ( )
A .把正电荷从a 移到b ,电场力做正功,电荷的电势能减
少
B .把正电荷从a 移到b ,电场力做负功,电荷的电势
能增加 C .把负电荷从a 移到b ,电场力做正功,电荷的电势能增加 D . 从a 到b 电势逐渐降低 拓展提高:
pB pA AB E E W -=
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1.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
2. E=3100.2⨯N/C,AB 间距1.0m 规定电荷在B 点的电势能为0,求q =C 8103-⨯+ 的电荷在A 点的电势能。
3.如图,在场强103N/C 的匀强电场中,点电荷q=+1c 从A 移动到B,AB 相距L=1m,电场力做功为多少电势能如何变化电荷在B 点具有的电势能多大
4.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?
5.在匀强电场中有a 、b 、c 三点,位置关系如图所示,其中ab=√3 cm ,bc=1cm 已知电场线与abc 三点所在的平面平行,若将电量为-2×10-8C 的点电荷从a 移到b ,电场力不做功,而把该电荷从a 移
到c ,电场力做功为1.8×10-7J (1)画出通过 a 、b 、c 三点的电场线
(2)求该匀强电场的电场强度
A
B
A
B
60°。