学案5　电势能和电势

[目标定位] 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．

一、静电力做功的特点

[问题设计]

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．

[要点提炼]

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．

二、电势能

[问题设计]

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：WAB＝EpA－EpB.

[要点提炼]

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Ep表示．

2．电场力做功是电势能变化的量度，用公式表示为WAB＝EpA－EpB，即电场力做正功，