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2013兴化一中高一物理(下学期)学案:20.doc

上传人:高**** 文档编号:69877 上传时间:2024-05-24 格式:DOC 页数:5 大小:191KB
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资源描述

1、班级: 姓名: 1.4电势能 电势与电势差预习案 【预习目标】1、通过与重力的情形类比,认识电场力移动电荷所做的功与路径无关,这是静电场的一个基本性质。2、理解电势和电势差概念,知道它们是从能量角度来描述电场的物理量,单位。3、理解电场力做功、电势能和电势之间的关系,能够利用此关系式计算电场力移动电荷所做的功和电势能的变化。4、渗透物理学方法的教育,运用类比的思想和用比值定义物理量的方法描述电场的特性。【预习自测】1.电场力做功与路径 。类比于重力做功与路径无关,所以:(1)物体在地球上具有重力势能,电荷在静电场中具有 。(2)重力做多少功重力势能就改变多少,静电力做多少功 也改变多少。(3)

2、在选择了零势能点的位置后重力势能才有确定的值,同样在选择了 之后电势能才有确定的值;(4)重力势能是地球与物体共有的,同样 能是电荷和 共有的。完成p19两个讨论交流并完成表格2.分析p19表格:(1)把带电量不同的电荷从A移动到B,电势能的变化量,但是 的,式中、分别是检验电荷在A、B两点的电势能与检验电荷的比值。可以证明,是一个与检验电荷无关、而只与场中位置有关的量,它反映了电场各点的能的性质。电势 ,电势差 .3.场中某点的电势数值上等于 由该点移动到参考点(零电势点)时电场力所做的功。4常见电场等势面分布(见课本P22课外阅读)【我思我疑】_【课堂参考例题】【例1】在静电场中,下列说法

3、中错误的是:( )A、电场强度为零的点,电势也一定为零B、电场强度处处相等的区域内,电势也一定处处相等C、只在电场力作用下,正电荷一定从电势高的地方向电势低的地方移动D、沿着电场线方向电势一定越来越低【例2】如图所示,将一个电荷量为q = +310-10C的点电荷从电场中的A点移到B点的过程中,克服电场力做功610-9J。该点电荷的电势能如何变化,变化了多少?已知A点的电势为A= - 4V,求B点的电势。【例3】如图所示,a、b为竖直方向上的电场线上的两点,一带电质点在a由静止释放,沿电场线方向向上运动,到b点速度恰好为零,下列说法中正确的是:( )A、带电质点在a、b两点所受的电场力都是竖直

4、向上的B、a点电势比b点的电势高C、带电质点在a点的电势能比在b点的电势能小D、a点的电场强度比b点的电场强度大【例4】如图所示,光滑绝缘细杆竖直放置,细杆右侧距杆0.3m处有一固定的点电荷Q,A、B是细杆上的两点,点A与Q、点B与的连线与杆的夹角均为 =37。一中间有小孔的带电小球穿在绝缘细杆上滑下,通过A 点时加速度为零,速度为3m/s,取g=10m/s2,求小球下落到B点时的加速度和速度的大小。总结:1.电场力做功与路径无关。电场力做功与电势能变化的关系。2.电势、电势差、电势能的概念。班级: 姓名: 1.4电势能 电势与电势差预习案【当堂训练】1、一个带电小球在空中从点a运动到点b,这

5、一过程重力做功5 J,电场力做功2 J,克服空气阻力做功l J,由此可以判断小球从点a运动到点b的过程中,有关能量的变化是A重力势能减小5 J B电势能增大2 J C动能增大6 J D机械能减小3 J2、关于公式=可知:( )A、电场中某点的电势,与放在该点电荷具有的电势能成正比B、电场中某点的电势,与放在该点电荷的电荷量成反比C、电场中某点的电势,与该点是否有电荷,电荷的正负及电荷量的大小无关D、放入电场中某点的点电荷不同,电势能也不同,但电势能与电荷量的比值保持不变3、将电荷量为6106C的负电荷从电场中A点移到B点,克服电场力做了3105J的功,再将该电荷从B点移到C点,电场力做了1.2

6、105J的功.则A、C间的电势差为V,电荷从A点移到B点再从B点移到C点的过程中,电势能变化了J.4、在如图所示的电场中,把点电荷q=+21011C,由A点移到B点,电场力做功WAB=41011J.A、B两点间的电势差UAB等于多少?B、A两点间的电势差UBA等于多少?1.4电势能 电势与电势差预习案【巩固练习】1下列说法中哪些是正确的( )A沿电场线的指向,场强一定越来越小B沿电场线的指向,电势一定越来越低C沿电场线方向移动电荷,电势能逐渐减小D在电场力作用下,正电荷一定从电势高处向电势低处移动2对于电场中A、B两点,下列说法正确的是( )A电势差的定义式UAB=WAB/q说明两点间的电势差

7、UAB与电场力做功WAB成正比,与移动电荷的电荷量q成反比BA、B两点间的电势差等于将正电荷从A点移到B点电场力所做的功C将1C电荷从A点移到B点,电场力做1J的功,这两点间的电势差为1VD若电荷由A点移到B点的过程,除受电场力外,还受其他力的作用,电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功3a、b为电场中的两点,且a点电势高于b点,则可知( )A把负电荷从a点移到b点电场力做负功,电势能增加B把正电荷从a点移到b点电场力做正功,电势能减少C无论移动的是正电荷还是负电荷,电荷的电势能都要减少D无论是否有电荷移动,a点电势能总是大于b点的电势能4一个带正电的质点,电荷量Q=2.0109C,在静电场

8、中由a点移到b点,在此过程中,除电场力外,其他力做的功为6.0105J,质点的动能增加了8.0105J,则a、b两点间的电势差为( )A3104VB1104VC4104V D7104V5如果把q=1.0108C的正电荷,从无穷远移至电场中的A点,需要克服电场力做功W=1.2104J.那么:q在A点的电势能和A点的电势各是多少?6.一带负电的粒子,q2.0109C,在静电场中由a点运动到b点,除电场力外,其它力作的功为6.0105J,粒子动能增加了8.0105J,求a、b两点间的电势差Uab等于多少?7(选做)A、B两带电小球,A固定不动,B的质量为m,电荷量为q,在库仑力作用下,B由静止开始在

9、水平面上运动.已知开始时,A、B间的距离为L,B的加速度为a,经过一段时间后,B的加速度为a/4.此时A、B间距离为多少?已知此时B的速度为v,则在此过程中电荷电势能的减少量为多少?如果A不固定,且质量为2m,电荷量为2q,则同样当B的速度为v时,A、B两个电荷的电势能减少量又为多少?电势能 电势与电势差预习案参考答案【课堂参考例题】【例1】在静电场中,下列说法中错误的是:( )A、电场强度为零的点,电势也一定为零B、电场强度处处相等的区域内,电势也一定处处相等C、只在电场力作用下,正电荷一定从电势高的地方向电势低的地方移动D、沿着电场线方向电势一定越来越低【解析】电场强度和电势是从不同的角度

10、描述电场性质的两个物理量,前者从力的角度,后者从能量的角度,两者之间没有直接的对于关系。在等量同种电荷形成的电场中,它们连线的中点电场强度为零,但电势却不为零;匀强电场的场强处处相等,而沿着电场线方向电势却在不断降低;正电荷在电场中的移动方向还和它的初速度方向有关,如果初速度是逆着电场线方向的,那么它移动的开始阶段从低电势向高电势。电场线的方向是电势的降落的方向。综上所述:A、B、C中的表述都是错误的。答案为A、B、C。【例2】如图所示,将一个电荷量为q = +310-10C的点电荷从电场中的A点移到B点的过程中,克服电场力做功610-9J。该点电荷的电势能如何变化,变化了多少?已知A点的电势

11、为A= - 4V,求B点的电势。解析:先由W=qU,得AB间的电压为20V,再由已知分析:向右移动正电荷做负功,说明电场力向左,因此电场线方向向左,得出B点电势高。因此B=16V。【例3】如图所示,a、b为竖直方向上的电场线上的两点,一带电质点在a由静止释放,沿电场线方向向上运动,到b点速度恰好为零,下列说法中正确的是:( )A、带电质点在a、b两点所受的电场力都是竖直向上的B、a点电势比b点的电势高C、带电质点在a点的电势能比在b点的电势能小D、a点的电场强度比b点的电场强度大【解析】带电质点在a点,由静止释放向上运动,说明电场力向上,且应满足Eaqmg,而又静止于b点,说明电场力仍向上,用

12、Ebq=mg,选项A、D正确,因不知质点的带电性质,故无法确定a、b两点的电势高低,选项B错误,a到b的运动过程中,电场力和重力做功,由动能定理可知,W电+W重=0,因为W重为负值,故W电必为正值,而电场力做正功,电势能减小,即b点的电势能小于a点电势能,选项C错误。【例4】如图所示,光滑绝缘细杆竖直放置,细杆右侧距杆0.3m处有一固定的点电荷Q,A、B是细杆上的两点,点A与Q、点B与的连线与杆的夹角均为 =37。一中间有小孔的带电小球穿在绝缘细杆上滑下,通过A 点时加速度为零,速度为3m/s,取g=10m/s2,求小球下落到B点时的加速度和速度的大小。【解析】求小球至B的加速度,从受力分析出

13、发,探求小球在A、B两点的受力情况,从而确定加速度的关系。在A处,小球受力如图所示,由题意可知:KQq/r2cos-mg=0 在B处,小球受力如图所示,由题意可知:KQq/r2cos+mg=ma由、得a=2g=20m/s2小球从A到B受到的合力为变力,故不宜用牛顿定律和运动学公式求解,抓住A、B处在等势面上由A到B电场力做功为零这个特点,用动能定理求解。解得vB=5m/s 【当堂训练】1.AC 2、CD 3、 -3 1.8*10-5 4、 2伏 -2伏【巩固练习】1.B 2.C 3.AB 4.B 5. 1.2*10-4焦耳 1.2*104伏6. 1*104伏 7.(1)2L (2)mv2/2 (3)超出范围要用动量守恒,不好意思.高考资源网w。w-w*k&s%5¥u高考资源网w。w-w*k&s%5¥u

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