物理选修34 电势能和电势学案设计

这是一份物理选修34 电势能和电势学案设计，共4页。学案主要包含了电势能，电势，等势面等内容，欢迎下载使用。

(2)电场力做功与重力做功相似，只要初末位置确定了，移动电荷q做的功就是确定值．
(3)课本中提到的“静电力”与“电场力”是同一个力的两种不同说法．
5.判断电场力做功的正负？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
二、电势能
1.“重力势能的定义”；“重力做功与重力势能的变化关系”回答下列问题．
(1).什么是电势能？
(2)．电场力做功与电势能变化的关系是怎样的？
(3)．电势能的零点在什么地方？

2．电场力做正功，电势能一定减小；电场力做负功，电势能一定增大．电场力做功的值等于电势能的变化量，即：WAB＝__________.
3．电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移到__________位置时所做的功．
三、电势
如图2所示的匀强电场，场强为E，取O点为零势能点，A点距O点为l，AO连线与电场强度反方向的夹角为θ.电荷量分别为q和2q的电荷在A点的电势能为多少．电势能是否相同，电势能与电荷量的比值是否相同．

1．电场中某点的电势φ＝________，单位为______，符号为______．
2．电场线指向电势______的方向．
3．电势的相对性：电势的大小是相对于零电势点而言的，零电势点选择的位置不同，则该点的电势就不同．零电势点的选择是任意的，但通常选择______或______为零电势点．
4．电势是标量：规定了零电势点后，电场中各点的电势可以是正值，也可以是负值．正值表示该点的电势高于零电势，负值表示该点的电势低于零电势．在同一电场中，正电势一定______负电势．
5．公式φ＝eq \f(Ep,q) 中涉及三个物理量φ、Ep、q，在计算时应代入各自的正负号．
四、等势面
1．类比于地图上的等高线，回答什么是等势面？
2．为什么等势面一定跟电场线垂直？

3.电场线跟等势面垂直，并且由电势______的等势面指向电势______的等势面．
4．会画几种典型的电场的等势面与电场线
5．等势面密集处电场线也________．任意两个等势面不会________．
例1 如图3所示，在场强为E的匀强电场中有相距为l的A、B两点，连线AB与电场线的夹角为θ，将一电荷量为q的正电荷从A点移到B点，若沿直线AB移动该电荷，电场力做的功W1＝________；若沿路径ACB移动该电荷，电场力做的功W2＝________；若沿曲线ADB移动该电荷，电场力做的功W3＝________.

图3
变式训练1 如图4所示，在场强为E的水平匀强电场中，一根长为l的绝缘杆两端分别固定着带有电荷量＋q和－q的小球(大小不计)．现让绝缘杆绕中点O逆时针转动α角，则转动中带电小球克服电场力所做的功为________．
图4
例2 下列说法中正确的是( )
A．无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，电场力做的正功越多，电荷在该点的电势能越大
B．无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，电场力做的正功越少，电荷在该点的电势能越大
C．无论是正电荷还是负电荷，从无穷远处移到电场中某点时，克服电场力做功越多，电荷在该点的电势能越大
D．无论是正电荷还是负电荷，从无穷远处移到电场中某点时，电场力做功越多，电荷在该点的电势能越大
变式训练2 如图5所示，Q1和Q2是两个固定的负点电荷，在它们的连线上有a、b、c三点，其中b点的合场强为零．现将另一正点电荷q由a点沿连线移到c点．在移动的过程中，点电荷q的电势能变化的情况是( )
图5
A．不断减小 B．不断增大
C．先减小后增大 D．先增大后减小
例3 在静电场中，把一个电荷量q＝2.0×10－5 C的负电荷由M点移到N点，电场力做功6.0×10－4 J，由N点移到P点，电场力做负功1.0×10－3 J，则M、N、P三点电势的高低关系是________．
变式训练3 如图6所示，电子在一条电场线上从a点运动到b点，电势能增加，试判断a、b两点电势高低．
图6
例4 下列说法正确的是( )
A．在同一等势面上各点的电场强度必定相等
B．两等势面一定相互平行
C．若相邻两等势面间的电势差相等，则等势面密的地方电场强度大
D．沿电场强度的方向，等势面的电势逐渐降低
变式训练4 某静电场的电场线分布如图7所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ，电势分别为UP和UQ，则( )
图7
A．EP＞EQ，UP＞UQ B．EP＞EQ，UP＜UQ
C．EP＜EQ，UP＞UQ D．EP＜EQ，UP＜UQ
【即学即练】
1．下列说法正确的是( )
A．电荷从电场中的A点运动到了B点，路径不同，电场力做功的大小就可能不同
B．电荷从电场中的某点开始出发，运动一段时间后，又回到了该点，则说明电场力做功为零
C．正电荷沿着电场线运动，电场力对正电荷做正功，负电荷逆着电场线运动，电场力对负电荷做正功
D．电荷在电场中运动，因为电场力可能对电荷做功，所以能量守恒定律在电场中并不成立
2．关于电势与电势能的说法，正确的是( )
A．电荷在电势越高的地方，电势能也越大
B．电荷在电势越高的地方，它的电荷量越大，所具有的电势能也越大
C．在正点电荷电场中的任一处，正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能
D．在负点电荷电场中的任一点，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能
3．将一正电荷从无穷远处移至电场中M点，电场力做功为6.0×10－9 J，若将一个等量的负电荷从电场中N点移向无穷远处，电场力做功为7.0×10－9 J，则M、N两点的电势φM、φN有如下关系( )
A．φM＜φN＜0 B．φN＞φM＞0
C．φN＜φM＜0 D．φM＞φN＞0
4. 图8中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定( )
图8
A．M点的电势大于N点的电势
B．M点的电势小于N点的电势
C．粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力
D．粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力