1、第4节、电势能和电势新课教学过程二进行新课1静电力做功的特点结合课本图(右图)分析试探电荷q在场强为E的均强电场中沿不同路径从A运动到B电场力做功的情况。(1) q沿直线从A到B(2) q沿折线从A到M、再从M到B(3) q沿任意曲线线A到B 结果都一样即:W=qELAM =qELABcos【结论】:在任何电场中,静电力移动电荷所做的功,只与始末两点的位置有关,而与电荷的运动路径无关。与重力做功类比,引出:2电势能(1) 电势能:由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关,电荷在电场中也具有势能,这种势能叫做电势能。(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变化量。写成式子
2、为:注意:电场力做正功,电荷的电势能减小;电场力做负功,电荷的电势能增加电场力力做多少功,电势能就变化多少,在只受电场力作用下,电势能与动能相互转化,而它们的总量保持不变。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正,负电荷在任一点具有的电势能都为负。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负,负电荷在任意一点具有的电势能都为正。求电荷在电场中某点具有的电势能电荷在电场中某一点A具有的电势能EP等于将该点电荷由A点移到电势零点电场力所做的功W的。即EP=W求电荷在电场中A、B两点具有的电势能高低将电荷由A点移到B点根据电场力做功情况判断,电场力做正功,电势能减小,电荷在A
3、点电势能大于在B点的电势能,反之电场力做负功,电势能增加,电荷在B点的电势能小于在B点的电势能。电势能零点的规定若要确定电荷在电场中的电势能,应先规定电场中电势能的零位置。关于电势能零点的规定:(大地或无穷远默认为零)所以:电荷在电场中某点的电势能,等于静电力把它从该点移动到零电势能位置时电场力所有做的功。如上式若取B为电势能零点,则A点的电势能为: 举例分析:对图中的各量附与一定的数值,后让学生计算。引导学生分析巩固练习1、2(1课时)3电势-表征电场性质的重要物理量度 通过研究电荷在电场中电势能与它的电荷量的比值得出。(1)定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值,叫做这一点的电
4、势。用表示。标量,只有大小,没有方向,但有正负。(2)公式:(与试探电荷无关)(3)单位:伏特(V)(4)电势与电场线的关系:电势顺线降低。(电场线指向电势降低的方向)(5)零电势位置的规定:电场中某一点的电势的数值与零电势的选择有关,即电势的数值决定于零电势的选择(大地或无穷远默认为零)让学生思考和讨论P21问题。引导学生分析巩固练习3、44等势面定义:电场中电势相等的点构成的面等势面的性质: 在同一等势面上各点电势相等,所以在同一等势面上移动电荷,电场力不做功电场线跟等势面一定垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。等势面越密,电场强度越大等势面不相交,不相切等势面的用途:由等势面描
5、绘电场线。几种电场的电场线及等势面注意:等量同种电荷连线和中线上连线上:中点电势最小中线上:由中点到无穷远电势逐渐减小,无穷远电势为零。等量异种电荷连线上和中线上连线上:由正电荷到负电荷电势逐渐减小。中线上:各点电势相等且都等于零。引导学生分析问题与巩固练习5、6。巩固练习: 1、将带电量为610-6C的负电荷从电场中的A点移到B点,克服电场力做了310-5J的功,再从B移到C,电场力做了1.210-5J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
6、点的电势能分别为多少?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5106J的功,那么 ( )A电荷在B处时将具有5106J 的电势能B电荷在B处将具有5106J 的动能C电荷的电势能减少了5106J D电荷的动能增加了5106J 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4、有关电场中某点的电势,下列说法中正确的是( )A、由放在该点的电荷所具有的电势能的多少决
7、定B、由放在该点的电荷的电量多少来决定C、与放在该点的电荷的正负有关D、是电场本身的属性,与放入该点的电荷情况无关5、关于等势面正确的说法是( )A电荷在等势面上移动时不受电场力作用,所以不做功B等势面上各点的场强大小相等C等势面一定跟电场线垂直D两等势面不能相交6、一个点电荷,从静电场中的a点移至b点,其电势能的变化为零,则()Aa、b两点的场强一定相等B该电荷一定沿等势面移动C作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的Da、b两点的电势相等小结:对本节内容要点进行概括。课外作业:教材:P22页, (3)、(4)、(6)、(7)板书设计一、静电力做功的特点: 与路径无关,只与起点和终点的位
8、置有关二、电势能:电荷在电场中具有的势能1、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2、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位置时所做的功3、电势能是相对的,须建立零势能参考面。 电势能有正负之分,负值表示比零还要小三、电势1、定义: 2、单位: 伏特 V 1V=1J/C3、沿电场线方向电势降低4、电势和电势能都是相对的,且为标量,正负号均表示大小5、已知电势求电势能四、等势面1、电势相等的点所构成的面2、等势面的特点:(1)在同一等势面上的任意两点间移动电荷,电场力不做功(2)电场线跟等势面垂直,且由电势较高的等势面指向电势较低的等势面 (3)等势面密处场强大,等势面疏处场强小 (4)不同等势面在空间不相交。 (5)处于静电平衡状态的导体是一个等势体,其表面为一个等势面全 品中考网