1、学案 执行时间 周 授课教师 年级 班级 姓名 1.4电势能和电势(2课时)一、学习目标1、知道电势能是带电粒子在电场中所具有的能量。2、知道电势的物理意义，会比较电场中各点电势高低3.理解在等势面上移动电荷电场力不做功.因此电场线与等势面垂直，并且有电势高的等势面指向电势低的等势面，任何两等势面不相交.思考题1电势能的变化与电场做功有什么关系？思考题2零电势点和零电势能点是怎么规定的？二、问题与例题问题1静电力做功的特点？问题2什么是电势能？电场力做功与电势能的变化量之间有什么关系？零电势能点是怎么规定的？问题3什么是电势？零电势点是怎么规定的？ 问题4沿电场线的方向电势如何变化？问题5什么
2、是等势面？电场线与等势面间有何关系？图1例题1.如图1所示，Q为带负电的绝缘小球，AB为一不带电的中性导体且放在Q附近，达到静电平衡状态时，下面判断正确的是（ ）A.A端的电势高于B端的电势B.以无限远或大地为零电势点，导体AB的电势高于零C.A、B两端电势相等D.导体内的场强方向是由A指向B图2解析：导体处于静电平衡状态时(1)，否定选项D；(2)导体是等势体，从而否定选项A，选项C是正确的.静电平衡后电场线的分布示意图如图2所示，导体A端的正感应电荷发出电场线终止于Q，来自大地或无限远的电场线终止于B端负感应电荷.由沿电场线电势降低可知导体AB的电势0.正确选项为C.说明：至此，我们可以对
3、导体处于静电平衡时的特点有一个全面的认识了：(1)场强：导体内部场强处处为零.(2)电势：导体是一个等势体，其表面是一个等势面.(3)电荷分布：电荷只分布在导体的外表面上.【变式】如图为某匀强电场的等势面分布图，每两个相邻等势面相距2cm，则该匀强电场的场强大小和方向分别为 ( )AE=100V/m，竖直向下 BE=100V/m，竖直向上CE=100V/m，水平向左 D E=100V/m，水平向右图3例题2. 某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点，电场线、粒子在A点的初速度及运动轨迹如图3所示，可以判定（ ）.粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度.粒子在A点的动能小于它在B点的动能.粒
4、子在A点的电势能小于它在B点的电势能.电场中A点的电势低于B点的电势解析：由电场线的疏密可知场强，所以粒子的加速度.由定性画出的等势面并根据沿电场线方向电势降低，可知电势AB，由粒子运动轨迹的弯曲趋向可知电场力做正功，所以动能、电势能的变化情况为.答案：说明：要注意掌握运用电场线和等势面判断电场的性质、在电场中移动电荷做功以及电荷电势能变化情况的分析方法.【变式】如图，AB和CD为等势面，电势分别为U和U，则U_U(填、或)，负电荷q在M点和N点的电势能大小，EM_EN；若把q从M移到N是 力做功，做了_功.三、目标检测1如图所示，在点电荷Q形成的电场中有A、B、C三点，若Q为正电荷，则_点电
5、势最高，将正电荷放在_点时电势能最大，将负电荷放在_点时电势能最小.若Q为负电荷，则_点电势最低，将正电荷放在_点时电势能最小，将负电荷放在_点时电势能最大.2.等势面：电场中 的各点构成的面叫等势面.3.等势面的特点：(1)等势面一定与电场线 ，即跟场强的方向 .(2)电场线总是由电势 的等势面指向电势 的等势面.(3)在同一等势面上移动电荷时电场力 功.配餐作业从下列三组题中任意选择两组题完成，建议选择AB或BCA组题1如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线。在电场力作用下，一带电粒子（不计重力）经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，下列说法正确的是 ( )A粒子带正电B粒子在A点加速度小
6、C粒子在B点动能大DA、B两点相比，B点电势较低2. 关于等势面说法正确的是（ ）A.电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功B.等势面上各点场强相等C.点电荷在真空中形成的电场的等势面是以点电荷为球心的一簇球面D.匀强电场中的等势面是相互平行的垂直电场线的一簇平面3.如图中虚线表示某个电场中的等势线，与它们对应的电势值标明在图中， 直线是电势为OV的等势线上P点的切线，一个负电荷在P点时所受电场力方向为（ ）A沿Pa方向B垂直 指向右侧C垂直 指向左侧D不能作出结论B组题1.如图，A、B、C三点在匀强电场中，ACBC ，ABC=60，=20cm，把一个电量q= 110-5C的正电荷从A
7、移到B，电场力不做功；从B移到C，电场力做功为10-3J，则该匀强电场的场强大小和方向是 ( )A866V/m，垂直AC向上B866V/m，垂直AC向下C1000V/m，垂直AB斜向上D1000V/m，垂直AB斜向下2.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 D610-8J3.一个点电荷，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
8、总是垂直的Da、b两点的电势相等4. 在一点电荷Q产生的电场中，一个粒子（带正电荷）通过时的轨迹如图所示，图中虚线则表示电场的两个等势面a、b，以下说法中正确的是（ ）A点电荷Q可能为正电行，也可能为负电荷B运动中粒子总是克服电场力做功C粒子在a、b两等势面时的动能一定有D粒子在经过a、b两等势面上时的电势能一定有C组题1. 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2.如图所示，虚线为平行的等势面，1、2、3表示三个等势面的值，已知1，一带电粒子以速度v0飞入电场，轨迹为实线所示，如不计重力，试判断：（1）电荷带什么电？（2）电荷在A、B两点哪点电势能大？（3）电荷在两点哪点动能较大？