黑龙江高中物理第一章静电场1.4电势能与电势二导学案无解答新人教选修
高中物理 静电场1.4 电势能和电势
E 如图，规定电荷在O点的电势能
A
为零，则电荷在A点的电势能为：
L
θO
EpA qEL cos
可见，电荷在任意一点A的电势能与电量q成正比。
即：对于同一点比值 EpA EL cos 是不变的。
q
三、电 势
1、定义:电荷电场中在某一点的电势能与它的电荷量的
比值。
2、公式: E P
q
(计算时要代入正负号)
在地图上我们常用等高线来表示地势的高低，与此 相似，电场中常用等势面来表示电势的高低。 1、定义：电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面。
与电场线功能相似，等势面也是用来形象地描绘电 场的。
二、等势面
2、等势面的特点： （1）在同一等势面上移动电荷时静电力不做功。 （2）电场线跟等势面垂直，且由电势较高的等势面
A
B
荷的电势能减少（增加）
E
WAB = EPA – EPB
若：EPB=0
A
B
则：EPA=WAB
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。
EPA = WA0
二、电势能
3、理解： （1）电势能的相对性：通常取“无限远处或大地”的 电势能为零； （2）电势能的大小与零电势能点选取有关，但电荷在 某两点间的电势能之差（电势能的变化）与零电势能点 选取无关； （3）静电力做的功只能决定电势能的变化量，而不能 决定电荷在电场中某点的电势能的数值；
例2、 将一电量为 q 2106 c 的点电荷从电
场外一点P移至电场中某点A, 电场力做功 4105 J
,求A点的电势.
解: 场外一点P的电势为 p 0
从P
A,电场力做的功 W EPA
高中物理 第一章 静电场 第4节 电势能和电势(含解析)
第4节电势能和电势1.静电力做功与路径无关，只与电荷的初、末位置有关；静电力做的功等于电势能的减少量。
2．电荷在某点的电势能，等于把它从该点移到零势能位置时静电力所做的功。
3．沿电场线方向，电势逐渐降低。
4．电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。
5．无论粒子电性如何，当粒子垂直进入匀强电场后，电场力一定做正功。
一、静电力做功的特点在静电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，与电荷经过的路径无关。
二、电势能1．概念电荷在静电场中具有的势能。
用E p表示。
2．静电力做功与电势能变化的关系静电力做的功等于电势能的减少量，W AB＝E p A－E p B。
错误!3．电势能的大小 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。
4．零势能位置 电场中规定的电势能为零的位置，通常把离场源电荷无穷远处或大地处的电势能规定为零。
三、电势1．定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值。
2．公式：φ＝E p q。
3．单位：国际单位制中，电势的单位是伏特，符号是V,1 V ＝1 J/C 。
4．特点(1)相对性：电场中各点电势的高低，与所选取的零电势的位置有关，一般情况下取无穷远或地球为零电势位置。
(2)标矢性：电势是标量，只有大小，没有方向，但有正负。
5．与电场线关系：沿电场线方向电势逐渐降低。
四、等势面1．定义电场中电势大小相同的各点构成的面叫做等势面。
2．等势面与电场线的关系(1)电场线跟等势面垂直。
(2)电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面。
1．自主思考——判一判(1)只要电荷在电场中移动，电场力一定做功。
(×)(2)电场力做功与重力做功类似，与初末位置有关，与路径无关。
(√)(3)电势有正、负，是矢量。
(×)(4)在匀强电场中沿电场线方向，电势降低最快。
(√)(5)等势面上，不仅各点电势相同，电场强度也一定相同。
(×)(6)电势能是相对的，规定不同的零势能点，电荷在电场中某点的电势能不同。
高中物理第一章静电场1.4电势能电势教案选修3_1
1.4电势能电势项目内容课题 1.4电势能电势修改与创新教学目标（一）知识与技能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。
（二）过程与方法通过与前面知识的结合，理解电势能与静电力做的功的关系，从而更好的了解电势能和电势的概念。
（三）情感态度与价值观尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产和生活相关的实际问题，增强科学探究的价值观。
教学重、难点重点：理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。
难点：掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相关问题。
教学准备教学过程（一）复习前面相关知识1．静电力、电场强度概念，指出前面我们从力的性质研究电场，从本节起将从能量的角度研究电场。
2．复习功和能量的关系。
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？引入新课。
（二）进行新课1．静电力做功的特点结合课本图1。
4-1（右图）分析◎让学生思考和讨论P21问题。
◎引导学生分析问题与练习3、4高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题1．赤道平面内的某颗卫星自西向东绕地球做圆周运动，该卫星离地面的高度小于地球同步卫星的高度。
赤道上一观察者发现，该卫星连续两次出现在观察者正上方的最小时间间隔为t，已知地球自转周期为T0，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，由此可知该卫星离地面的高度为A．－R B．C．－R D．－R2．如图所示，物块放在木板上处于静止状态，现将木块略向右移动一些使倾角减小，则下列结论正确的是（）A．木板对的作用力不变B．木板对的作用力减小C．物块与木板间的正压力减小D．物块所受的摩擦力不变3．当图甲所示光电效应实验中，分别用三束单色光照射到阴极K上测得光电流与电压的关系如图乙所示，、分别为蓝光和黄光的遏止电压。
高中物理第一章静电场1.4电势能和电势(1)学案选修3_1
电势能和电势 第1课时班级 姓名 第 小组【目标1】知道静电力做功和重力做功一样与路径无关，会求静电力的功1、如图甲、乙，在电场强度为E 的匀强电场，将一带电量为+q 的试探电荷从电场中的A 点沿不同路径移到B,已知AB 直线长度为L ，AB 与电场方向的夹角为θ。
求沿下列各路径移动时静电力对q 做的功：（1）将电荷q 沿直线从A 移到B 时：W= 。
（2）将电荷q 从A 移到M 再移到B 时：W= 。
（3）将电荷q 沿曲线从A 移到B 时：W= 。
比较上面的答案，请回答下列问题：电场力做功的特点是： 。
电场力做功的计算是： 。
比较重力做功和电场力做功，可以看出他们有相同的特点，即 。
【目标2】知道放入电场中的电荷具有电势能，会比较电势能的高低和计算电势能的大小。
阅读P16“电势能”回答下列问题：1、电势能高低的判断：①电场力做正功，电势能 ；电场力做负功（或电荷克服电场力做功），电势能 。
②正电荷沿着电场线方向移功，电势能 ，负电荷沿着电场方向移动，电势能 。
2、电势能的大小计算：（1）在电场中移动电荷时，电势能的变化：电势能的减少量等于静电力做的功。
写成公式为： 。
（2）电势能的计算：在电场中选取一参考点的电势能为零（通常把离场源无限远处或大地表面电势能规定为零），电荷在某点的电势能等于 。
写成公式是： 。
课堂练习1：如图所示匀强电场与水平方向夹角为300，电场强度为400N/C ，将一带电量为6106-⨯+C 的点电荷沿水平方向从A 点移到B 点，已知AB 间距离为10cm,电荷在A 、B 两点中哪点电势能大？ 。
从A 点到B 点电荷的电势能 （填“增大”或“减少”）了 J ，若取B 点电势能为零，则电荷在A 点的电势能=PA E J ，若取A 点电势能为零，则电荷在B 点电势能=PB E J 。
【目标3】知道电势是表示电场能性质的物理量，由电场本身决定。
会用比值法定义电势1、电势的定义： ，公式为： 。
高中物理第一章静电场1.4电势能和电势课件新人教版选修31
答案:AD
归纳总结(1)在正场源电荷Q产生的电场中,正电荷q离场源电荷Q越远
电势能越小;负电荷-q离场源电荷Q越远电势能越大。
(2)在负场源电荷-Q产生的电场中,正电荷q离场源电荷-Q越远电势能越
大;负电荷-q离场源电荷-Q越远电势能越小。
第十七页，共31页。
探究
(tànjiū)一
当堂检测
名师精讲
典例剖析
对静电力做功、电势能的理解
1.如图所示,试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中,沿直线从A移动到
B。(1)静电力做的功为多少?(2)若q沿折线AMB从A点移动到B点,静电
力做的功为多少?(3)若q沿任意曲线从A点移动到B点,静电力做的功为多
少?(4)由此可得出什么结论?
第十页，共31页。
读一读·思一思
辨一辨·议一议
四、等势面
阅读(yuèdú)教材第18~19页“等势面”部分,知道什么是等势面,理解等势
面与电场线的关系。
1.什么是等势面?
答案:电场中电势相等的各点构成的面。
2.电场线与等势面有什么关系?
答案:电场线跟等势面垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。
第六页，共31页。
力做负功,电势能增加。
3.规定零势能点之后,电势能的大小用静电力做功怎么表述?
答案:电荷在某点的电势能,等于把它从这点移动到零势能位置(wèi zhi)时
静电力做的功。
4.一般怎么规定零电势位置(wèi zhi)?
答案:通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为0,或把电荷在大
地表面上的电势能规定为零。
电势零点
电场中某点的电势大小是由电场本身的性质决定的,与
高中物理第一章静电场1.4电势能和电势学案选修3_1
第一章第四节电势能和电势[学习目标]1.知道静电力做功的特点，掌握静电力做功与电势能变化的关系.2.理解电势能、电势的概念，能根据电场线判断电势高低.3.知道什么是等势面，并能理解等势面的特点．任务一：完成下列两个问题，总结并写出静电力做功特点。
1．如图1所示，试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中，沿直线从A移动到B，静电力做的功为多少？若q沿折线AMB从A点移动到B点，静电力做的功为多少？图1答案静电力F＝qE，静电力与位移夹角为θ，静电力对试探电荷q做的功W＝F·|AB|cos θ＝qE·|AM|.在线段AM上静电力做的功W1＝qE·|AM|，在线段MB上静电力做的功W2＝0，总功W＝W1＋W2＝qE·|AM|. 2．若q沿任意曲线从A点移动到B点，静电力做的功为多少？由此可得出什么结论．答案W＝qE·|AM|.电荷在匀强电场中从不同路径由A运动到B，静电力做功相同．说明静电力做功与路径无关，只与初、末位置有关．总结静电力做功的特点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．任务二：仔细阅读课本，完成下列问题。
类比重力做功与重力势能变化的关系，静电力做正功，电势能如何变化？静电力做负功，电势能如何变化？静电力做功与电势能变化有怎样的数量关系？答案静电力做正功，电势能减少；静电力做负功，电势能增加．静电力做功的值等于电势能的变化量，即：W AB＝E pA－E pB.总结电势能特点：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，这种势能叫做电势能，可用E p表示．2．电场力做功是电势能变化的量度，用公式表示为W AB＝E pA－E pB，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．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．当正电荷顺着电场线运动时，静电力做什么功？电势能是增加还是减少？当负电荷顺着电场线运动时，静电力做什么功？电势能是增加还是减少？答案 正电荷顺着电场线运动时，静电力做正功，电势能减少．负电荷顺着电场线运动时，静电力做负功，电势能增加．任务三：阅读课本，完成下列问题。
沙河高中物理第一章静电场第四节电势和电势能二导学案新人教选修
第四节电势和电势能(二)三、等势面的特点1、在等势面上移动电荷，电场力不做功2、电场线（或E）⊥等势面3、电场线由高的等势面指向低的等势面4、等势面不相交，可以闭合5、静电平衡的导体是等势体，表面是等势面6、等差等势面――相邻的等势面的电势差相等（1）差等势面越密的地方，电场越强，场强越大（2）相邻的等差等势面移动同一个电荷电场力做功相等7、沿电场方向电势降低最快（场强方向是电势降落最快的地方）比较：电势与高度电势与电场强度【当堂检测】1．下列说法正确的是( )A．电荷从电场中的A点运动到了B点，路径不同，电场力做功的大小就可能不同B．电荷从电场中的某点开始出发，运动一段时间后，又回到了该点，则说明电场力做功为零C．正电荷沿着电场线运动，电场力对正电荷做正功，负电荷逆着电场线运动，电场力对负电荷做正功D．电荷在电场中运动，因为电场力可能对电荷做功，所以能量守恒定律在电场中并不成立2．关于电势与电势能的说法，正确的是( )A．电荷在电势越高的地方，电势能也越大B．电荷在电势越高的地方，它的电荷量越大，所具有的电势能也越大C．在正点电荷电场中的任一处，正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能D．在负点电荷电场中的任一点，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能3．将一正电荷从无穷远处移至电场中M点，电场力做功为6.0×10－9J，若将一个等量的负电荷从电场中N点移向无穷远处，电场力做功为7.0×10－9 J，则M、N两点的电势φM、φN有如下关系( ) A．φM＜φN＜0 B．φN＞φM＞0C．φN＜φM＜0 D．φM＞φN＞0高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
高中物理第一章静电场1.4电势能和电势(1)学案选修3_1
电势能和电势 第1课时班级 姓名 第 小组【目标1】知道静电力做功和重力做功一样与路径无关，会求静电力的功1、如图甲、乙，在电场强度为E 的匀强电场，将一带电量为+q 的试探电荷从电场中的A 点沿不同路径移到B,已知AB 直线长度为L ，AB 与电场方向的夹角为θ。
求沿下列各路径移动时静电力对q 做的功：（1）将电荷q 沿直线从A 移到B 时：W= 。
（2）将电荷q 从A 移到M 再移到B 时：W= 。
（3）将电荷q 沿曲线从A 移到B 时：W= 。
比较上面的答案，请回答下列问题：电场力做功的特点是： 。
电场力做功的计算是： 。
比较重力做功和电场力做功，可以看出他们有相同的特点，即 。
【目标2】知道放入电场中的电荷具有电势能，会比较电势能的高低和计算电势能的大小。
阅读P16“电势能”回答下列问题：1、电势能高低的判断：①电场力做正功，电势能 ；电场力做负功（或电荷克服电场力做功），电势能 。
②正电荷沿着电场线方向移功，电势能 ，负电荷沿着电场方向移动，电势能 。
2、电势能的大小计算：（1）在电场中移动电荷时，电势能的变化：电势能的减少量等于静电力做的功。
写成公式为： 。
（2）电势能的计算：在电场中选取一参考点的电势能为零（通常把离场源无限远处或大地表面电势能规定为零），电荷在某点的电势能等于 。
写成公式是： 。
课堂练习1：如图所示匀强电场与水平方向夹角为300，电场强度为400N/C ，将一带电量为6106-⨯+C 的点电荷沿水平方向从A 点移到B 点，已知AB 间距离为10cm,电荷在A 、B 两点中哪点电势能大？ 。
从A 点到B 点电荷的电势能 （填“增大”或“减少”）了 J ，若取B 点电势能为零，则电荷在A 点的电势能=PA E J ，若取A 点电势能为零，则电荷在B 点电势能=PB E J 。
【目标3】知道电势是表示电场能性质的物理量，由电场本身决定。
会用比值法定义电势1、电势的定义： ，公式为： 。
1.4选修3-1 第一章 静电场 第四节 电势能和电势 导学案 学生版
第一章静电场第四节电势能和电势学习目标：自主学习（预习案）：【教材导读】1．静电力做功的特点静电力做功与电荷经过的路径________，与电荷的________位置和________位置有关．2．电势能(1)定义：电荷在________中具有的势能叫做电势能．(2)静电力做的功与电势能变化的关系：静电力做的功等于电势能的________量．①静电力对电荷做正功，电势能________．②静电力对电荷做负功，电势能________，其公式为：W AB＝________.(3)数值：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________位置时所做的功．(4)电势能零点的规定：通常把电荷在离场源电荷________处的电势能规定为零，或把电荷在________上的电势能规定为零．3．电势(1)定义：电荷在电场中某一点的________与它的________的比值，叫做这一点的电势．(2)定义式：________，单位：________，符号为________，即1 V＝________J/C.(3)物理意义：描述电场________的性质的物理量．(4)相对性：与电势能一样具有相对性，规定了________点之后，才能确定电场中各点的电势．在物理学的理论研究中常取离场源电荷________或________的电势为零．(5)标量：只有大小没有方向，但有正负值，比零电势点高为________值，比零电势点低为________值．(6)判断电势高低的方法：沿着________方向电势逐渐________．4．等势面(1)定义：电场中________相同的各点构成的面叫做等势面．在同一个等势面上移动电荷时静电力________．(2)特点：电场线跟________垂直，并且由电势高的等势面________电势低的等势面．(3)实例：孤立的点电荷电场的等势面是一簇以点电荷位置为________，匀强电场的等势面是一簇________．【预习交流】1.静电力做功的特点，与你以前学过的哪个力做功的特点最为相似？2.夏天的雨季，电闪雷鸣，被雷击毁的动物、植物、建筑物等常见诸报端，说明雷电蕴藏着巨大的能量．美国科学家富兰克林就曾经收集过雷电，不幸被雷电击伤．你知道从天而降的闪电能否做功吗？3.在等量异种点电荷形成的电场中，正电荷附近的电势一定比负电荷附近的电势高，这句话对吗？4.电场中等势面能相交吗？为什么？合作探究·交流展示（探究案）：探究一静电力做功的特点，对比重力做功，有何异同？【例1】如图所示，在场强为E的水平匀强电场中，一根长为l的绝缘杆，两端分别固定着带有电量＋q和－q的小球(大小不计)．现让绝缘杆绕中点O逆时针转动α角，则转动过程中两个带电小球克服电场力做功为多少？【对点训练1】(多选)下列说法正确的是( )A．电荷从电场中的A点运动到了B点，路径不同，电场力做功的大小就可能不同B．电荷从电场中的某点开始出发，运动一段时间后，又回到了该点，则说明电场力做功为零C．正电荷沿着电场线运动，电场力对正电荷做正功，负电荷逆着电场线运动，电场力对负电荷做正功D．电荷在电场中运动，因为电场力可能对电荷做功，所以能量守恒定律在电场中并不成立探究二电势能的理解，对比重力势能，有何异同？【例2】有一带负电的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服电场力做功6×10－4 J．从B点移到C点时，电场力做功9×10－4 J，问：(1)若以A为零势能点，B、C两点的电势能各为多少？A、C间的电势能之差为多少？(2)若以B为零势能点，A、C两点的电势能各为多少？A、C间的电势能之差为多少？导学案装订线【对点训练2】a和b为电场中的两个点，如果把q＝－2×10－8 C的负电荷从a点移动到b点，电场力对该电荷做了4×10－7 J的正功，则该电荷的电势能( )A．增加了4×10－7 J B．增加了2×10－8 J C．减少了4×10－7 J D．减少了8×10－15 J探究三电势是如何定义的，有何特点？【例3】(多选)如图所示，关于电场中的A、B两点，下列说法中正确的是( )A．电势φA>φB，场强E A>E BB．电势φA>φB，场强E A<E BC．将＋q电荷从A点移到B点静电力做了正功D．将－q电荷分别放在A、B两点时具有的电势能E p A>E p B【对点训练3】某静电场的电场线分布如图所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为E P和E Q，电势分别为φP和φQ，则( )A．E P＞E Q，φP＞φQ B．E P＞E Q，φP＜φQC．E P＜E Q，φP＞φQ D．E P＜E Q，φP＜φQ探究四等势面的特点，对比电场线，有何关系？【例4】(多选)如图所示，实线为电场线，虚线为等势面，且AB＝BC，电场中的A、B、C三点的场强分别为E A、E B、E C，电势分别为φA、φB、φC，则下列关系中正确的有( )A．φA>φB>φC B．E C>E B>E AC．φA<φB<φC D．E C<E B<E A【对点训练4】 (多选)图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线．两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等．现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示．点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c点．若不计重力，则( )A．M带负电荷，N带正电荷B．N在a点的速度与M在c点的速度大小相同C．N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功D．M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零尝试应用：1．(多选)关于电势的高低，下列说法正确的是( )A．沿电场线方向电势逐渐降低B．电势降低的方向一定是电场线的方向C．正电荷在只受电场力作用下，一定向电势低的地方运动D．负电荷在只受电场力的作用下，由静止释放，一定向电势高的地方运动2．(多选)a、b为电场中的两点，且a点电势高于点b，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点的电势能总是大于b点的电势能3．(多选)一负电荷仅受电场力的作用，从电场中的A点运动到B点，在此过程中该电荷做初速度为零的匀加速直线运动，则A、B两点电场强度E A、E B及该电荷在A、B两点的电势能E p A、E p B之间的关系为( ) A．E A＝E B B．E A＜E B C．E p A＝E p B D．E p A＞E p B4．在两个等量负点电荷所形成的电场中，设这两个点电荷连线中点为a，该连线的中垂线上有一点b，这两点的电势分别为U a、U b，＋q在a、b两点的电势能为φa、φb，则下列说法中正确的是( ) A．a点场强为零，U a＜U b，φa＞φb B．a点场强不为零U a＜U b，φa＞φbC．a点场强不为零U a＝U b，φa＝φb D．a点场强为零U a＜U b，φa＜φb5．(多选)如图所示，实线是两个等量点电荷P、Q形成电场的等势面，虚线是一带电粒子仅在电场力作用下运动的轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，b位于P、Q连线的中点．则( )A．两点电荷P、Q电性相反B．a点的电场强度大于b点的电场强度C．带电粒子在a点的电势能大于在c点的电势能D．带电粒子在a点的动能小于在b点的动能个人自评。
高中物理 第一章 静电场 1.4 电势能和电势(1)学案(无答案)新人教版选修3-1(2021年整
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电势能和电势第1课时班级姓名第小组【目标1】知道静电力做功和重力做功一样与路径无关，会求静电力的功1、如图甲、乙，在电场强度为E的匀强电场，将一带电量为+q的试探电荷从电场中的A点沿不同路径移到B，已知AB直线长度为L，AB与电场方向的夹角为θ。
求沿下列各路径移动时静电力对q做的功:（1）将电荷q沿直线从A移到B时：W= .(2）将电荷q从A移到M再移到B时：W= .（3）将电荷q沿曲线从A移到B时:W= 。
比较上面的答案，请回答下列问题：电场力做功的特点是：。
电场力做功的计算是: 。
比较重力做功和电场力做功，可以看出他们有相同的特点,即 .【目标2】知道放入电场中的电荷具有电势能,会比较电势能的高低和计算电势能的大小.阅读P16“电势能”回答下列问题：1、电势能高低的判断：①电场力做正功，电势能；电场力做负功（或电荷克服电场力做功），电势能 .②正电荷沿着电场线方向移功，电势能 ,负电荷沿着电场方向移动，电势能。
2、电势能的大小计算:（1)在电场中移动电荷时，电势能的变化：电势能的减少量等于静电力做的功.写成公式为：。
（2）电势能的计算：在电场中选取一参考点的电势能为零（通常把离场源无限远处或大地表面电势能规定为零)，电荷在某点的电势能等于 .写成公式是： .课堂练习1：如图所示匀强电场与水平方向夹角为300，电场强度为400N/C,将一带电量为610⨯+C的点电荷沿水平方向从A点移到B点，已知6-AB间距离为10cm，电荷在A、B两点中哪点电势能大? 。
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1.4《电势能与电势》二
学习
目标
1、知道等势面的概念。
2、了解等势面的意义及与电场线的关系。
3、能会出几种常见带电体的电场线和等势面。
学习
疑问
学习
建议
【知识点回顾】
1、静电力做功的特点:
2、静电力做功与电势能变化的关系：
3.如何比较电场中两点电势的高低
4.电势能大小的判断方法
【预学能掌握的内容】（查阅教材p-页完成下列问题）
等势面
1.定义： 电场中 相等的各点构成的面。
2.等势面的特点
(1)在同一等势面上移动电荷时静电力 做功。
(2)等势面一定跟电场线垂直，即跟 方向垂直。
(3)电场线总是由电势 的等势面指向电势 的等势面，两个不同的等势面永
不 。
(4)电势之差相等的等势面密的地方，电场强度 ，电势之差相等的等势面疏的地方，电场
强度 。
3.几种典型电场的等势面
(1)点电荷电场中的等势面：以点电荷为球心的一簇球面。如图甲所示。
(2)等量异种点电荷电场中的等势面：是两簇对称曲面。如图乙所示。
(3)等量同种点电荷电场中的等势面：是两簇对称曲面。如图甲所示。
(4)匀强电场中的等势面是垂直于电场线的一簇平行平面。如图乙所示。
(5)形状不规则的带电导体附近的电场线及等势面。如图所示。
.等量同种、异种点电荷的电势分布特点
位置
电势 电荷 连线上 连线的中垂线上
从中点沿中垂线向两侧 连线上和中垂线上关于
中点对称点
两等量正电荷 中点处 与连线交点处
两等量负电荷 中点处 与连线交点处
两等量异种电荷 从正电荷向负电荷 中垂线为
【典题探究】
例1.在点电荷Q的电场中，一个α粒子(He42)通过时的轨迹如图实线所示，a、b为两个等势面，
则下列判断中正确的是( )
A. Q可能为正电荷，也可能为负电荷
B. 运动中.粒子总是克服电场力做功
C. α粒子经过两等势面的动能Eka＞Ekb
D. α粒子在两等势面上的电势能Epa＞Epb
例2. (多选)关于等势面、电场力做功和电场的关系，下列说法正确的是（ ）
A、在等势面上移动电荷，电场力总是不做功
B、电荷从A点移到B点，电场力做功为零，则电荷一定是沿等势面移动的
C、在同一个等势面上的各点，场强的大小必然是相等的
D、电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面
【课堂检测】
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、(多选)如图所示，在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷＋Q和－Q，x轴上
的P点位于－Q的右侧．下列判断正确的是 ( )
A．在x轴上还有一点与P点电场强度相同
B．在x轴上还有两点与P点电场强度相同
C．若将一试探电荷＋q从P点移至O点，电势能增大
D．若将一试探电荷＋q从P点移至O点，电势能减小
3、(多选)一带电粒子射入一固定在O点的点电荷的电场中,粒子运动轨迹如图中虚线abc所示,图
中实线是同心圆圆弧,表示电场的等势面,不计重力，以下判断正确的是（ ）
A．粒子受到静电排斥力的作用；
B．粒子在b点的电势能一定大于在a点的电势能；
C．粒子在b点的速度大于在a点的速度；
D．粒子在a点和c点的加速度大小一定相等。
4、(多选)如图所示，虚线表示电场的一簇等势面且相邻等势面间电
势差相等，一个α粒子以一定的初速度进入电场后，只在电场力作用下沿实线轨迹运动，α粒子先
后通过M点和N点.在这一过程中，电场力做负功，由此可判断出( )
A．N点的电势高于M点的电势
B．α粒子在N点的电势能比在M点的电势能大
C．α粒子在M点的速率小于在N点的速率
D．α粒子在M点受到的电场力比在N点受到的电场力大
5．(多选)如图6所示，虚线a、b、c为三个同心圆面，圆心处为一个点电荷．现从c外面一点
P以相同的速率发射两个电荷量、质量都相等的带电粒子，分别沿PM、PN运动到M、N，M、N
两
点都位于圆周c上，以 下判断正确的是( )
A．两粒子带同种电荷
B．两粒子带异种电荷
C．到达M、N时两粒子速率仍相等
D．到达M、N时两粒子速率不相等
【层次一】
1．(多选)下列关于等势面的说法正确的是( )
A．电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功
B．等势面上各点的场强相等
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于电场线的一簇平面
2．关于等势面的说法，正确的是( )
A．电荷在等势面上移动时，由于不受电场力作用，所以说电场力不做功
B．在同一个等势面上各点的场强大小相等
C．两个不等电势的等势面可能相交
D．若相邻两等势面的电势差相等，则等势面的疏密程度能反映场强的大小
3．在静电场中，下列说法正确的是( )
A．电场强度为零的点，电势一定为零
B．电场强度处处相同的区域内，电势也一定处处相同
C．电势降低的方向，一定是电场强度的方向
D．匀强电场中的等势面是一簇彼此平行的平面
4．在某一电场中的A点，单位正电荷具有的电势能是5J，则该点电势为__________V；若在
A
点放入单位负电荷，则A点电势为__________V；若在A点不放入电荷，则A点的电势为__________V.
【层次二】
5．如图虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个α粒子的运动轨迹．α粒子
从a经过b运动到c的过程中( )
A．动能先增大，后减小
B．电势能先减小，后增大
C．电场力先做负功，后做正功，总功等于零
D．加速度先变小，后变大
6．(多选)在图中，a、b带等量的异种电荷，MN为ab连线的中垂线，现有一个带电粒子从
M
点以一定初速度v0射出，开始的一段轨迹如图中的实线，不考虑粒子的重力，则飞越该电场的整个
过程中( )
A．该粒子带负电
B．该粒子的动能先增大后减小
C．该粒子的电势能先减小后增大
D．该粒子运动到无穷远处后，速度的大小一定仍为v0
7．如图所示，在水平放置的光滑金属板中点的正上方有带正电的点电荷
Q
，一表面绝缘带正电的金属球(可视为质点，且不影响原电场)自左以速度
v
0
开始在金属板上向右运动，在运动过程中( )
A．小球先做减速运动后做加速运动
B．小球做匀速直线运动
C．小球做匀变速运动
D．以上说法都不正确
8．如图所示，虚线a、b、c是电场中的三个等势面，实线为一个带正电的质点仅在电场力作
用下，通过该区域的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点．下列说法中正确的是( )
A．三个等势面中，等势面a的电势最高
B．带电质点一定是从P点向Q点运动
C．带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小
D．带电质点通过P点时的动能比通过Q点时小
9．图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等
势面3的电势为0.一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26eV
和5eV，当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为－8eV时，它的动能应为( )
A．8eV B．13eV
C．20eV D．34eV
10．为了使带负电的点电荷Q在一匀强电场中沿直线匀速地由A运动到B，
必须对该电荷施加一个恒力F，如图所示，若AB＝0.4m，α＝37°，Q＝－3×10
－7C，F＝1.5×10－4
N(不计重力)：
(1)在图中用实线画出电场线；
(2)求点电荷Q在由A到B的过程中电势能的变化量．
【层次三】
11．(多选)如图所示，固定在Q点的正点电荷的电场中有M、N两点，已知MQ＜NQ.下列叙
述正确的是( )
A．若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点，则电场力对该电荷做功，电势
能减少
B．若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点，则该电荷克服电场力做功，电
势能增加
C．若把负的点电荷从M点沿直线移到N点，则电场力对该电荷做功，电势能减少
D．若把一负的点电荷从M点移到N点，再从N点沿不同路径移回到M点，则该电荷克服电场
力做的功等于电场力对该电荷所做的功，电势能不变
12(多选)位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示，图中实线
表示等势线，则( )
A．a点和b点的电场强度相同
B．正电荷从c点移到d点，电场力做正功
C．负电荷从a点移到c点，电场力做正功
D．正电荷从e点沿图中虚线移到f点，电势能先减小后增大