电势能和电势学案
学习目标:
1、 理解电势能、电势的概念。
2、 能熟练应用电势能、电势的有关知识分析解决实际问题。
学习重点:
电势能、电势有关知识的应用
学习难点:
电势能、电势概念的理解
主要内容:
1、静电力的功
W=F· S =qES,S应是沿电场线方向的位移,静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关,但与电荷经过的路径无关。
2、 电势能
电荷在电场中具有的势能。和重力势能一样要确定零势能位置,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。比零电势能高的电势能为正,比零电势能低的电势能为负。
电势能用Ep表示,单位:焦耳(J)
3、电势能与静电力做功的关系WAB=EPA-EPB,静电力做正功电势能减少,
静电力做负功电势能增加。
4、电势
(1)电势定义:φ=Ep/q。
(2)电势是标量,单位:伏特,简称伏,用V表示,1V=1J/C。
(3)在离场源无穷远处电势为0:正电荷电场中,处处电势为正。负电荷电场中,处处电势为负。
(4)沿电力线方向,电势降低。
5、等势面:电场中电势相等的点构成的面
(1)在同一等势面上的任意两点间移动电荷电场力不做功,等势面一定与电场线垂直。
(2)匀强电场中的等势面是与电场线垂直的一族平面。
6、电势能、电势的大小、正负的判断方法:
(1)根据场源电荷判断:离场源正电荷越近电势越高,检验正电荷(或负电荷)的电势能越大(或越小),离场源负电荷越近电势越低,检验正电荷(或负电荷)的电势能越小(或越大)
(2)根据电场线判断:顺着电场线的方向电势降低,检验正电荷(或负电荷)的电势能减少(或增加),逆着电场线的方向电势升高,检验正电荷(或负电荷)的电势能增加(或减少)。
(3)根据检验电荷判断:电场力对正电荷做正功时,正电荷由高电势(或电势能大)的点移向低电势(或电势能小)的点,电场力对负电荷做正功时,负电荷由低电势(或电势能大)的点移向高电势(或电势能小)的点
【例1】下列说法正确的是( )
A. 在电场中顺着电场线移动电荷,电场力做功,电荷电势能减少
B. 在电场中逆着电场线移动电荷,电场力做功,电荷电势能减少
C. 在电场中顺着电场线移动正电荷,电场力做正功,电荷电势能减少
D. 在电场中逆着电场线移动负电荷,电场力做负功,电荷电势能增加
【例2】如图所示,A、B、C为电场中同一电场线上的三点,设电荷在电场中只受电场力作用,则下列说法正确的是( )