山东省诸城繁华中学人教版高中物理选修3-1导学案设计：1.4电势能和电势(无答案)

第一章静电场
第4节电势能和电势
编写：马清秀审核：
【学习目标】(只有定向才不会迷失方向)
1、理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系。

2、理解电势的概念，知道电势是描述电场的能的性质的物理量。

明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。

了解电势与电场线的关系，了解等势面的意义及与电场线的关系。

【复习导学】（以主人的身份投入学习，夯实基础）
1．静电力、电场强度概念，
2．回顾重力做功的特点是什么?
从静电力做功使试探电荷获得动能入手，提出问题：是什么能转化为试探电荷的动能？
【课堂探究】（用心参与课堂，提高学习效率）
1．静电力做功的特点
结合课本图1。

4-1（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。

同路径从A运动到B电场力做功的情况。

q沿直线从A到B
q沿折线从A到M、再从M到B
q沿任意曲线线A到B
静电力做功的特点:
2．电势能（与重力做功类比）
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能，这种势能叫做电势能。

静电力做功与电势能变化的关系：
表达式：
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。

教材
P 17）
关于电势能零点的规定： 问题一、判断电荷在电场中A 、B 两点具有的电势能高低(仔细观察教材P 17图1.4-2；1.4-3) （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 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。

）
问题二、求电荷在电场中某点具有的电势能
（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： AB AB PA qEL W E ==）
例1. 如图,在场强E= 103N/C 的匀强电场中,点电荷q=+1c 从A 移动到B,AB 相距L=1m,静电力做功为多少?电势能如何变化?若规定E PB =0,则E PA =?若规定E PA =0,则E PB =?若规定无限远处电势能为零, 则E PB =?
3．电势---（表征电场性质的重要物理量度）
（仔细阅读教材P 17---P 18内容，通过研究电荷在电场中电势能与它的电荷量的比值得出。

参阅P 17图1。

4—4）
（1）定义： 的比值，叫做这一点的电势。

用ϕ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：
（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）
例2、把q=4×10-9C的试探电荷放在电场中的A点,具有6×10-8 J的电势能,求A点的电势 A.
4．等势面
⑴．定义：
⑵．等势面的性质：
⑶．等势面的用途：
⑷．画出几种电场的电场线及等势面（教材P19图1.4—5）
【总结归纳】
当堂检测
1. 关于电场中的电场强度和电势，下列说法正确的是（）
A.电场强度大的地方，电势一定高
B.等势面上各点的电场强度大小一定相等
C.等势面不一定跟电场线垂直
D.沿着电场线的方向，电势越来越低
2、（多项）在电场中（）
A.在等势面上移动电荷，电场力总是不做功
B.某点的电势高，检验电荷在该点的电势能一定大
C.某点的场强为零，检验电荷在该点的电势能一定为零
D.某点的电势为零，检验电荷在该点的电势能一定为零
3、图为电场中的一条电场线，A、B为这条电场线上的两点，则
A、B点的场强一定比A点的小
B、B点的电势一定比A点的低
C、将电荷从A点移到B点，电荷的电势能一定减小
D、B点的电势能一定比A点的低
4、如图所示，在场强为E的匀强电场中有相距为s的两点A、B两点，Q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，电场力做功W1=______；若沿路径ACB移动该电荷，电场力做功W2=______；若沿曲线ADB移动该电荷，电场力做功W3=______。

由此可知，电荷在电场中移动时，电场力做功的特点是________________________。

5、试探电荷q1放在电场中的A点,电势能为E(规定无限远处电势能为零),A点的电势为________,若把试探电荷q1换成试探电荷q2放在电场中的A点,A点的电势为___________ (仍规定无限远处电势能为零).
6、有一电量去q=-2×10-6C的点电荷，从电场中的A点移动到B点时，克服静电力做功6×10-4 J从B点移动到C点时静电力做功9×10-4 J。

问：
（1）以B为零势能点，电荷在A点的电势能E PA是多少？
（2）以C为零势能点，电荷在A点的电势能E PA又是多少？。