首 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)末 頁(yè)同步導(dǎo)學(xué)方案課后強(qiáng)化演練 首 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)末 頁(yè) 第4節(jié)電勢(shì)能和電勢(shì)第1課時(shí)靜電力做功的特點(diǎn)電勢(shì)能和電勢(shì) 首 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)末 頁(yè) 首 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)末 頁(yè) 1勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)力做功的計(jì)算：如圖所示，在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，將正電荷q從A移到B，若ABL，并且AB與電場(chǎng)線的夾角為.則電場(chǎng)力對(duì)電荷所做的功為WFLcosqELcos.教 材 要 點(diǎn) 解 讀對(duì)應(yīng)學(xué)生用書P15 首 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)末 頁(yè) 2電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)靜電場(chǎng)中，電場(chǎng)力做功只與移動(dòng)電荷的電荷量以及起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有關(guān)，而與路徑無(wú)關(guān) 首 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)末 頁(yè) 判斷電場(chǎng)力做正功還是做負(fù)功的方法判斷電場(chǎng)力做功正負(fù)，一般有兩種方法：(1)根據(jù)電場(chǎng)力和位移方向的夾角判斷此方法常用于勻強(qiáng)電場(chǎng)中恒定電場(chǎng)力做功的判斷夾角為銳角做正功，夾角為鈍角做負(fù)功，夾角為直角不做功(2)根據(jù)電場(chǎng)力和瞬時(shí)速度方向的夾角判斷此方法常用于判斷曲線運(yùn)動(dòng)中變化電場(chǎng)力的做功，夾角為銳角做正功，夾角為鈍角做負(fù)功，夾角為直角不做功 首 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)末 頁(yè) 1定義：由于移動(dòng)電荷時(shí)靜電力做功與移動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)，電荷在電場(chǎng)中也具有勢(shì)能，這種勢(shì)能叫做電勢(shì)能用Ep表示，單位是J. 首 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)末 頁(yè) 2靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系(1)電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功時(shí)，電荷電勢(shì)能減少；電場(chǎng)力對(duì)電荷做負(fù)功時(shí)，電荷電勢(shì)能增加(2)若用WAB表示電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中靜電力做的功，EpA和EpB表示電荷在A點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢(shì)能，則有WABEpAEpB.3電勢(shì)能的大小若規(guī)定電荷在B點(diǎn)電勢(shì)能為0，則E pB0，EpAWAB.即電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)處電勢(shì)能的大小，等于把它從該點(diǎn)移動(dòng)到零勢(shì)能位置時(shí)靜電力做的功 首 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)末 頁(yè) 4對(duì)電勢(shì)能的理解(1)系統(tǒng)性：電勢(shì)能由電場(chǎng)和電荷共同決定，屬于電場(chǎng)和電荷系統(tǒng)所共有的，我們習(xí)慣說(shuō)成電場(chǎng)中的電荷所具有的(2)相對(duì)性：電勢(shì)能是一個(gè)相對(duì)量，其數(shù)值與零勢(shì)能點(diǎn)的選取有關(guān)，因此確定電荷的電勢(shì)能首先應(yīng)確定參考點(diǎn)，也就是零勢(shì)能點(diǎn)的位置(3)標(biāo)量性：電勢(shì)能是標(biāo)量，有正負(fù)、無(wú)方向電勢(shì)能為正值表示電勢(shì)能大于參考點(diǎn)的電勢(shì)能，電勢(shì)能為負(fù)值表示電勢(shì)能小于參考點(diǎn)的電勢(shì)能 首 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)末 頁(yè) 5電勢(shì)能與重力勢(shì)能的比較兩種勢(shì)能比較內(nèi)容電勢(shì)能重力勢(shì)能定義電場(chǎng)中的電荷具有的勢(shì)能電勢(shì)能重力場(chǎng)中的物體具有的勢(shì)能重力勢(shì)能系統(tǒng)性電荷和電場(chǎng)物體和地球大小的相對(duì)性電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能等于把電荷從該點(diǎn)移到零勢(shì)能位置時(shí)靜電力做的功物體在某點(diǎn)的重力勢(shì)能等于把物體從該點(diǎn)移到零勢(shì)能位置時(shí)重力做的功變化大小的量度電場(chǎng)力做的功是電勢(shì)能變化大小的量度，靜電力做的功等于電勢(shì)能的減少量重力做的功是重力勢(shì)能變化大小的量度，重力做的功等于重力勢(shì)能的減少量對(duì)應(yīng)力做功 的特點(diǎn)做功多少只與始末位置有關(guān)，與經(jīng)過(guò)的路徑無(wú)關(guān)，且做的功等于勢(shì)能的減少量 首 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)末 頁(yè) 電勢(shì)能大小的判斷(1)場(chǎng)源電荷判斷法：離正場(chǎng)源電荷越近，正試探電荷的電勢(shì)能越大，負(fù)試探電荷的電勢(shì)能越小；離負(fù)場(chǎng)源電荷越近，正試探電荷的電勢(shì)能越小，負(fù)試探電荷的電勢(shì)能越大(2)電場(chǎng)線法：正電荷順著電場(chǎng)線的方向移動(dòng)時(shí)電勢(shì)能逐漸減小，逆著電場(chǎng)線的方向移動(dòng)時(shí)電勢(shì)能逐漸增大；負(fù)電荷順著電場(chǎng)線的方向移動(dòng)時(shí)電勢(shì)能逐漸增大，逆著電場(chǎng)線的方向移動(dòng)時(shí)電勢(shì)能逐漸減小(3)做功判斷法：無(wú)論正、負(fù)電荷，電場(chǎng)力做正功，電荷的電勢(shì)能減?。浑妶?chǎng)力做負(fù)功，電荷的電勢(shì)能增大 首 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)末 頁(yè) 首 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)末 頁(yè) 有的同學(xué)誤認(rèn)為根據(jù)電勢(shì)的定義式，與Ep成正比，與q成反比辨析：與電場(chǎng)強(qiáng)度一樣，電場(chǎng)中某點(diǎn)處的大小是由電場(chǎng)本身的條件決定的，與在該點(diǎn)處是否放置電荷、電荷的電性、電荷量均無(wú)關(guān) 首 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)末 頁(yè) 首 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)末 頁(yè) (4)電勢(shì)的相對(duì)性電勢(shì)是相對(duì)的，只有先確定了電勢(shì)零點(diǎn)以后，才能確定電場(chǎng)中其他位置的電勢(shì)電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)跟電勢(shì)零點(diǎn)的選擇有關(guān)對(duì)不是無(wú)限大的帶電體產(chǎn)生的電場(chǎng)，通常取無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零；在實(shí)際處理問(wèn)題中，又常取大地電勢(shì)為零4電勢(shì)與電場(chǎng)線的關(guān)系：無(wú)論什么電場(chǎng)，沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)是逐漸降低的，且是電勢(shì)降落最快的方向 首 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)末 頁(yè) 5電勢(shì)能與電勢(shì)的區(qū)別與聯(lián)系電勢(shì)電勢(shì)能Ep物理意義反映電場(chǎng)的能的性質(zhì)的物理量反映電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所具有的能量相關(guān)因素電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)的大小，只跟電場(chǎng)本身有關(guān)，跟試探電荷q無(wú)關(guān)電勢(shì)能的大小是由點(diǎn)電荷q和該點(diǎn)電勢(shì)共同決定的大小電勢(shì)沿電場(chǎng)線逐漸降低，規(guī)定零電勢(shì)點(diǎn)后，某點(diǎn)的電勢(shì)高于零，則為正值；某點(diǎn)的電勢(shì)低于零，為負(fù)值正點(diǎn)電荷(q)：電勢(shì)能的正負(fù)跟電勢(shì)的正負(fù)相同負(fù)點(diǎn)電荷(q)：電勢(shì)能的正負(fù)跟電勢(shì)的正負(fù)相反單位伏特V焦耳J聯(lián)系 或Epq，二者均是標(biāo)量 首 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)末 頁(yè) 6電勢(shì)和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 首 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)末 頁(yè) 如何比較電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)的高低(1)根據(jù)電場(chǎng)力做功判斷：在兩點(diǎn)間移動(dòng)正電荷，如果電場(chǎng)力做正功，則電勢(shì)降低，如果電場(chǎng)力做負(fù)功，則電勢(shì)升高在兩點(diǎn)間移動(dòng)負(fù)電荷，如果電場(chǎng)力做正功，則電勢(shì)升高；如果電場(chǎng)力做負(fù)功，則電勢(shì)降低 首 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)末 頁(yè) (2)根據(jù)電場(chǎng)線確定：電場(chǎng)線的方向就是電勢(shì)降低最快的方向(3)根據(jù)電荷電勢(shì)能的變化：如果在兩點(diǎn)間移動(dòng)正電荷時(shí)，電勢(shì)能增加，則電勢(shì)升高；電勢(shì)能減少，則電勢(shì)降低如果在兩點(diǎn)間移動(dòng)負(fù)電荷時(shí)，電勢(shì)能增加，則電勢(shì)降低；電勢(shì)能減少，則電勢(shì)升高. 首 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)末 頁(yè) 如果把q1.0108 C的點(diǎn)電荷Q從無(wú)窮遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中的A點(diǎn)，需要克服電場(chǎng)力做功W1.2104 J，那么：(1)Q在A點(diǎn)的電勢(shì)能和A點(diǎn)的電勢(shì)各是多少？(2)Q在未移入電場(chǎng)前A點(diǎn)的電勢(shì)是多少？【分析】由WEpEpA，可計(jì)算出EpA，根據(jù)A點(diǎn)的電勢(shì)能可求出A點(diǎn)的電勢(shì)解 題 方 法 指 導(dǎo)對(duì)應(yīng)學(xué)生用書P16 首 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)末 頁(yè)【答案】(1)1.2104 J1.2104 V(2)1.2104 V 首 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)末 頁(yè) 首 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)末 頁(yè) 在靜電場(chǎng)中，把一個(gè)電荷量為q2.0105 C的負(fù)電荷由M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功6.0104 J，由N點(diǎn)移到P點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功1.0103 J，則M、N、P三點(diǎn)電勢(shì)高低關(guān)系是_ 首 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)末 頁(yè) 解析：首先畫一條電場(chǎng)線，如圖所示在中間位置附近畫一點(diǎn)作為M點(diǎn)因?yàn)橛蒑N電場(chǎng)力做正功，而負(fù)電荷所受電場(chǎng)力與場(chǎng)強(qiáng)方向相反，則可確定N點(diǎn)在M點(diǎn)左側(cè)由NP電場(chǎng)力做負(fù)功，即沿著電場(chǎng)線移動(dòng)，又因1.0103 J6.0104 J，所以肯定移過(guò)了M點(diǎn)，即P點(diǎn)位于M點(diǎn)右側(cè)這樣，M、N、P三點(diǎn)電勢(shì)的高低關(guān)系是 NMP.答案：NMP 首 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)末 頁(yè) 某靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示，圖中P、Q兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小分別為EP和EQ，電勢(shì)分別為P和Q，則()AEPEQ，PQBEPEQ，PQCE PQ DEPEQ，PQ 首 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)末 頁(yè) 【解析】從圖可以看出P點(diǎn)的電場(chǎng)線的密集程度大于Q點(diǎn)的密集程度，故P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于Q點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)；因電場(chǎng)線的方向由P指向Q，而沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低，所以P點(diǎn)的電勢(shì)高于Q點(diǎn)的電勢(shì)，故A正確【答案】A 首 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)末 頁(yè) 【方法總結(jié)】電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)的大小沒(méi)有直接的關(guān)系，它們是從兩個(gè)不同的角度描述電場(chǎng)性質(zhì)的物理量電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)受力大，該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大，電勢(shì)不一定高，所以電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方電勢(shì)不一定高電場(chǎng)強(qiáng)度等于0的地方電勢(shì)不一定等于0. 首 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)末 頁(yè) 如圖所示，P、Q是等量的正點(diǎn)電荷，O是它們連線的中點(diǎn)，A、B是中垂線上的兩點(diǎn)，OAB，電場(chǎng)強(qiáng)度EAEBB電勢(shì)AB，電場(chǎng)強(qiáng)度EAEpB 首 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)末 頁(yè) 解析：B處電場(chǎng)線較密，故電場(chǎng)強(qiáng)度EAB，A錯(cuò)，B對(duì)；對(duì)正電荷，由于AB則EpAEpB，C對(duì)，D錯(cuò)答案：BC 首 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)末 頁(yè) 3如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，將一電量為q的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，第一次沿直線AB移動(dòng)該電荷，電場(chǎng)力做功為W1；第二次沿路徑ACB移動(dòng)該電荷，電場(chǎng)力做功W2；第三次沿曲線AB移動(dòng)該電荷，電場(chǎng)力做功為W3，則()AW 1W2W3BW1W3W2CW1W2W3 DW1W2W3 首 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)末 頁(yè) 解析：電荷在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力對(duì)電荷做的功只與運(yùn)動(dòng)過(guò)程的初末位置有關(guān)，故電荷沿三種路徑從A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做相同的功，C正確答案：C 首 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)末 頁(yè) 4(2012高考海南單科)如圖，直線上有O、a、b、c四點(diǎn)，ab間的距離與bc間的距離相等在O點(diǎn)處有固定點(diǎn)電荷已知b點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)電勢(shì)若一帶負(fù)電荷的粒子僅在電場(chǎng)力作用下先從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，再?gòu)腷點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)，則()A兩過(guò)程中電場(chǎng)力做的功相等B前一過(guò)程中電場(chǎng)力做的功大于后一過(guò)程中電場(chǎng)力做的功C前一過(guò)程中，粒子電勢(shì)能不斷減小D后一過(guò)程中，粒子動(dòng)能不斷減小 首 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)末 頁(yè) 首 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)末 頁(yè) 為了鞏固和提升所學(xué)內(nèi)容，請(qǐng)使用“課后強(qiáng)化演練”。 首 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)末 頁(yè) 課 后 強(qiáng) 化 演 練對(duì)應(yīng)學(xué)生用書課后P5 首 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)末 頁(yè)