1、第一章 静电场第四节电势能和电势(第一课时)【课型】新授课【学习目标】1.理解静电势能的概念,掌握电场力做功与电势能变化的关系。2.自主学习、合作探究,通过类比的方法分析静电力做功的特点。【重、难点】1.静电力做功的特点、电势能概念的建立。2.静电力做功和电势能变化的关系。【学法指导】讲授【自主预习】1、静电力做功的特点在任何电场中,静电力移动电荷所做的功,只与_有关,而与电荷_无关。2、静电力做的功等于电势能的变化量。写成式子为_。3、电场力做正功,电荷的电势能_;电场力做负功,电荷的电势能_。【合作探究】一、电场力做功的特点1如图所示,试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中,分别沿直线、倾斜
2、直线和曲线从A移动到B,静电力做的功分别为多少?来源:2根据问题1可以得到什么结论?【方法技巧总结】1静电力做功的特点:静电力对某电荷所做的功,与该电荷的电荷量有关,与电荷经过的路径无关,与电场是否是匀强电场也无关2静电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【合作探究】二、电势能对比“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?3零电势能位置是如何规定的?4电荷在某点的电势能在数值上等于什么?【方法技巧总结】1电势能:由于移动电荷时静电力做的功与移动的路径无关,电荷在电场中也具有势能,这种
3、势能叫做电势能,可用Ep表示2电场力做功是电势能变化的量度,用公式表示为WABEpAEpB,即电场力做正功,电荷的电势能减少,电场力做负功,电荷的电势能增加3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做的功4电势能具有相对性来源:学_科_网电势能零点的规定:通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零,或把电荷在大地表面上的电势能规定为零【课上训练】B例1.如图所示的匀场电场,E=210-3N/C,AB两点间距为0.4m,AB连线与E的夹角为=600,把带电量q=2 10-8C的负电荷从A移到B。求(1)电场力做的功。(2)电势能如何变化,变化了多少?例2.一个电荷只在电场力
4、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5106JD电荷的动能增加了5106J【课后作业】1.两个带异种电荷的物体间距离增大一些( )A.静电力做正功,电势能增加 B.静电力做负功,电势能增加C.静电力做正功,电势能减少 D.静电力做负功,电势能减少2.关于电势能的说法正确的是( )A.同一电荷在电场强度大的地方具有的电势能大 B.同一电荷在电势高的地方电势能大C.同一电荷在电势高的地方电势能可能小 D.不同电荷在同一位置的电势能一定相等3.一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移
5、到B点电场力做了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5106JD电荷的动能增加了5106J4.在方向水平向左,大小E100V/m的匀强电场中,有相距d=2cm的a、b两点,现将一带电荷量q=310-10C的检验电荷由a点移至b点,该电荷的电势能变化量可能是( )A0 B610-11J C610-10J D610-8J5.一带电粒子在如图所示的点电荷的电场中,在电场力作用下沿虚线所示轨迹从A点运动到B点,电荷的加速度、动能、电势能的变化情况是( )A加速度的大小增大,动能、电势能都增加B加速度的大小减小,动能、电势
6、能都减少C加速度增大,动能增加,电势能减少D加速度增大,动能减少,电势能增加6.一点电荷仅受静电力作用,由A点无初速释放,先后经过电场中的B点和C点点电荷在A、B、C三点的电势能分别用EA、EB、EC表示,则EA、EB和EC间的关系可能是()AEAEBECBEAEBECCEAECECEB7.如图,一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下,从静止开始由b沿直线动到d,且bd与竖直方向所夹的锐角为45,则下列结论正确的是 ( )A此液滴带负电 B液滴的加速度等于gC合外力对液滴做的总功等于零 D液滴的电势能减少8.有一电量去q=-210-6C的点电荷,从电场中的A点移动到B点时,克服静电力做功610-4 J从B点移动到C点时静电力做功910-4 J。问:(1)以B为零势能点,电荷在A点的电势能EPA是多少?(2)以C为零势能点,电荷在A点的电势能EPA又是多少?9.如图所示,将一质量为m,电荷量为+Q的小球固定在绝缘体的一端,杆的另一端可绕通过O点的固定轴移动.杆长为L,杆的质量忽略不计,杆和小球置于场强为E的匀强电场中,电场的方向如图所示,将杆拉至水平位置OA,在此处将小球自由释放,求杆运动到竖直位置OB时小球的动能及小球电势能的变化量.