PAGEPAGE8高二年級，物理學科選修3——1課題：第一章、第四節、電勢能和電勢課型：新授課【學習目標】（一）

知識與技能

1、理解靜電力做功的特點、電勢能的概念、電勢能與電場力做功的關系。

2、理解電勢的概念，知道電勢是描述電場的能的性質的物理量。明確電勢能、電勢、靜電力的功、電勢能的關系。了解電勢與電場線的關系，等勢面的意義及與電場線的關系。

（二）過程與方法：通過與前面知識的結合，理解電勢能與靜電力做的功的關系，從而更好的了解電勢能和電勢的概念。

（三）情感態度與價值觀：嘗試運用物理原理和研究方法解決一些與生產和生活相關的實際問題，增強科學探究的價值觀。

重點：理解掌握電勢能、電勢、等勢面的概念及意義。

難點：掌握電勢能與做功的關系，并能用此解決相關問題。【學生自主學習】1.靜電力做功的特點在勻強電場中移動電荷時，靜電力做的功與電荷的______位置和______位置有關，但與電荷經過的______無關．這個結論對非勻強電場______(填“同樣成立”或“不成立”)。2.電勢能（1）電勢能：電荷在______中具有的勢能叫做電勢能。（2）靜電力做功與電勢能變化的關系：靜電力做的功等于電勢能的______量。若用Wab表示電荷從A點移動到B點的過程中靜電力做的功，EpA和EpB（3）電勢能等于什么：電荷在某點的電勢能，等于把它從該點移動到______位置時靜電力所做的功。（4）電勢能零點的規定：通常把電荷在離場源電荷處的電勢能規定為零，在把電荷在上的電勢能規定為零。3.電勢（1）定義：電荷在電場中某一點的與它的的比值，叫做這一點的電勢。（2）定義式：，單位：，符號為V，即1V=1J/C。（3）物理意義：描述電場的性質的物理量。（4）相對性：與電勢能一樣具有相對性，規定了零勢點之后，才能確定電場中各點的電勢。在物理學中的理論研究中常取離場源電荷或的電勢為零。（5）標量：只有大小沒有方向，但有正負值，比零點高為，比零點低為值。（6）判斷電勢高低的方法：指向電勢降低的方向。4.等勢面（1）等勢面：電場中相同的各點構成的面叫做等勢面。在同一個等勢面上移動電荷時靜電力。（2）等勢面的特點：電場線跟垂直，并且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面。（3）等勢面的事例：孤立的點電荷電場的等勢面是一族以點電荷位置為，勻強電場的等勢面是一族。小組合作探究：電勢的標量性：如規定無窮遠處為零電勢，則正電荷產生的電場中各點的電勢為，負電荷產生的電場中各點的電勢為。正負只表示大小，不表示方向。2、電勢能大小的判斷方法：把電荷從A點移到B點，若靜電力做正功，則該電荷的電勢能，即EpAEpB,靜電力做多少正功，電勢能就減少多少。若靜電力做負功（也可以說是克服靜電力做功），則該電荷的電勢能，即E3、電勢高低的判斷：①利用電場線判斷電勢高低：沿電場線的方向電勢越來越。②根據只在靜電力作用下電荷的移動情況來判斷：只在靜電力作用下，電荷由靜止開始移動，正電荷總是由電勢高的點移向電勢低的點；負電荷總是由電勢低的點移向電勢高的點．但它們都是由電勢能高的點移向電勢能低的點。4、等勢面的特點和應用

特點

(1)在同一等勢面內任意兩點間移動電荷時，靜電力不做功。(2)在空間沒有電荷的地方兩等勢面不相交。(3)電場線總是和等勢面垂直，且從電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面。(4)在電場線密集的地方，等差等勢面密集．在電場線稀疏的地方，等差等勢面稀疏。(5)等勢面是虛擬的，為描述電場的性質而假想的面。應用

(1)由等勢面可以判斷電場中各點電勢的高低及差別。(2)由等勢面可以判斷電荷在電場中移動時靜電力做功的情況。(3)由于等勢面和電場線垂直，已知等勢面的形狀分布，可以繪制電場線，從而確定電場大體分布。(4)由等差等勢面的疏密，可以定性地確定某點場強的大小。5、幾種典型的電場的等勢面與電場線教師精講點撥：（知識鏈接、拓展探究）電勢、電勢能計算如果把q=1.0×10-8CQ在A點的電勢能和A點的電勢各是多少？Q在未移入電場前A點的電勢是多少？電勢高低、電勢能大小的判斷如圖所示，圖中實線表示一勻強電場的電場線，一帶負電荷的粒子射入電場，虛線是它的運動軌跡，a、b是軌跡上的兩點，若粒子所受重力不計，則下列判斷正確的是（）。A．電場線方向向下B．粒子一定從a點運動到b點C．a點電勢比b點電勢高D．粒子在a點的電勢能大于在b點的電勢能3、電場強度和電勢的區別與聯系如圖所示，P、Q是兩個等量的正點電荷，它們連線的中點是O，A、B是中垂線上的兩點，OA＜OB，用EA、EB、φA、φB分別表示A、B兩點的場強和電勢，則（）。A．EA一定大于EB，φA一定大于φBB．EA一定大于EB，φA不一定大于φBC．EA不一定大于EB，φA不一定大于φBEA不一定大于EB，φA一定大于φB4、等勢面的應用問題如圖所示，虛線同心圓是一簇某靜電場中的等勢面，其電勢分別是φa、φb和φc，一帶正電粒子射入電場中，運動軌跡如圖中實線KLMN所示．由圖可知（）。A．粒子從K到L的過程中，靜電力做負功，電勢能增加B．粒子從L到M的過程中，靜電力做負功，電勢能增加C．φa＞φb＞φcD．φa＜φb＜φc5、靜電場中的動力學問題如圖所示，半徑為r的絕緣細圓環的環面固定在水平面上，場強為E的勻強電場與環面平行．一電量為+q、質量為m的小球穿在環上，可沿環作無摩擦的圓周運動，若小球經A點時，速度vA的方向恰與電場垂直，且圓環與小球間沿水平方向無力的作用，試計算：（1）速度vA的大小；（2）小球運動到與A點對稱的B點時，對環在水平方向的作用力。自學檢測1、如圖是某一點電荷的電場線分布圖，下列表述正確的是（）A．a點的電勢低于b點的電勢B．該點電荷帶正電C．a點和b點電場強度的方向不同D．a點的電場強度小于b點的電場強度2、如圖所示，在y軸上關于O點對稱的A、B兩點有等量同種點電荷+Q，在x軸上C點有點電荷-Q，且CO=OD，∠ADO=60°，下列判斷正確的是。（）A．O點電場強度為零B．D點電場強度為零C．若將點電荷+q從O移向C，電勢能增大D．若將點電荷-q從O移向C，電勢能增大3、下列關于等勢面的說法正確的是（）。A．電荷在等勢面上移動時不受電場力作用，所以不做功B．等勢面上各點的場強相等C．點電荷在真空中形成的電場的等勢面是以點電荷為球心的一簇球面D．勻強電場中的等勢面是相互平行的垂直于電場線的一簇平面課堂檢測：1、(易)下列說法中正確的是：（）A、電場強度和電勢都是矢量B、電勢為零的地方，電場強度也一定為零C、把電荷從電場中一點移至另一點電場力一定做功D、把電荷從電場中一點移至另一點電場力有可能不做功2、（中）關于公式=可知：（）A、電場中某點的電勢，與放在該點電荷具有的電勢能成正比B、電場中某點的電勢，與放在該點電荷的電荷量成反比C、電場中某點的電勢，與該點是否有電荷，電荷的正負及電荷量的大小無關D、放入電場中某點的點電荷不同，電勢能也不同，但電勢能與電荷量的比值保持不變3、(中)如圖所示,A、B、C為電場中同一電場線上三點，設電荷在電場中只受電場力，則下列說法中正確的是：（）A、若在C點無初速地釋放正電荷，則正電荷向B運動，電勢能減小B、若在C點無初速地釋放正電荷，則正電荷向B運動，電勢能增加C、若在C點無初速地釋放負電荷，則負電荷向A運動，電勢能增加D、若在C點無初速地釋放負電荷，則負電荷向A運動，電勢能減小4、（中）下列說法中正確的是：（）A、沿著電場線的方向場強一定越來越弱B、沿著電場線的方向電勢一定越來越低C、勻強電場中，各點的場強一定大小相等，方向相同D、勻強電場中，各點的電勢一定相等5、（中）下列說法中，正確的是：（）A、同一等勢面上的各點電勢相等，電場強度也相等B、電場中的兩條電場線一定不會相交，但兩個電勢不等的等勢面有可能相交C、在同一等勢面上移動電荷，電場力一定不做功D、離孤立帶電導體越近的等勢面，其形狀越與導體表面相似；離孤立帶電導體越遠的等勢面，其形狀越接近于球面6、（易）如圖所示，在O點置一點電荷Q，以O為圓心作一圓。現將一電荷從P分別移到圓上的A、B、C三點，則電場力做功最多的過程是：（）A、移到B的過程B、移到C的過程C、移到D的過程D、三個過程一樣多7．（難）下列說法正確的是()A．電荷從電場中的A點運動到B點，路徑不同，電場力做功的大小就可能不同B．電荷從電場中的某點開始出發，運動一段時間后，又回到了該點，則說明電場力做功為零C．正電荷沿著電場線運動，電場力對正電荷做正功，負電荷逆著電場線運動，電場力對負電荷做正功D．電荷在電場中運動，因為電場力可能對電荷做功，所以能量守恒定律在電場中并不成立8、（中）有一個電量q=-3×10-6C的點電荷，從某電場中的A點移動到B點，電荷克服電場力何做了6×10-4J的功，從B點移至C點，電場力對電荷做了9×10-4J的功，設B點為零電勢，求：A、C兩點的電勢和各為多少？9、（難）將帶電量為1×10-8C的正電荷，從無限遠處移到電場中的A點，要克服電場力做功1×10-6⑴電荷的電勢能是增加還是減少？電荷在A點具有多少電勢能？⑵A點的電勢是多少？⑶若電場力可以把帶電量為2×10-8C教學反思：答案：典例分析：1、（1）1.2×