視頻標(biāo)簽：電勢(shì)能和電勢(shì)

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視頻課題：高中物理人教版選修3-1第一章靜電場(chǎng)第4節(jié)《電勢(shì)能和電勢(shì)》江蘇省鎮(zhèn)江中學(xué)

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高中物理人教版選修3-1第一章靜電場(chǎng)第4節(jié)《電勢(shì)能和電勢(shì)》江蘇省鎮(zhèn)江中學(xué)

第4節(jié)  電勢(shì)能和電勢(shì) 
學(xué)習(xí)目標(biāo) 
1.通過(guò)討論靜電力對(duì)試探電荷做功，知道靜電力做功與路徑無(wú)關(guān)的特點(diǎn)。 2.將靜電力做功與重力做功進(jìn)行類(lèi)比，理解靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系。認(rèn)識(shí)電勢(shì)能的相對(duì)性。 
3.知道電勢(shì)的定義方法及其定義公式、單位。 
學(xué)習(xí)重難點(diǎn) 
1．重點(diǎn)：理解掌握電勢(shì)能、電勢(shì)的概念及意義。 
2．難點(diǎn)：掌握電勢(shì)能與做功的關(guān)系，并能用此解決相關(guān)問(wèn)題。 
展示導(dǎo)入 
    
如圖所示，（1）小球受重力從高處A落下高度h到B點(diǎn)，該過(guò)程中重力對(duì)小球 做        功，做功為W=          ，           轉(zhuǎn)化為            ； 
（2）若從A點(diǎn)沿直線(xiàn)移動(dòng)到C點(diǎn)，該過(guò)程中重力對(duì)小球做     功 ，做功為W=       ，              轉(zhuǎn)化為             。 
小結(jié)：重力做功特點(diǎn)為                                                              重力做功和重力勢(shì)能變化的關(guān)系為                                        
           探究準(zhǔn)備 
探究：靜電力做功的特點(diǎn)  
        
（1）如圖甲所示，把電荷+q沿直線(xiàn)從A移到C，靜電力對(duì)+q所做的功可以表示為：                                                                         （2）如圖甲所示，把電荷+q沿折線(xiàn)ABC從A移到C，靜電力對(duì)+q所做的功可以表示為：                                                                          （3）如圖乙所示，把電荷+q沿任意曲線(xiàn)ANC從A移到C，靜電力對(duì)+q所做的功可以表示為：                                                                  結(jié)論：靜電力做功的特點(diǎn)是：                                              
 



                                    選修3-1                    2017年5月 
 2 
                                 合作探究 
討論1：電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系 
                  
（1）如圖甲所示，當(dāng)正電荷在電場(chǎng)中從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，靜電力做          功，動(dòng)能          ，電勢(shì)能           ；  
（2）如圖乙所示，當(dāng)正電荷在電場(chǎng)中從B點(diǎn)移動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)，靜電力做          功，動(dòng)能          ，電勢(shì)能           。  
（3）電場(chǎng)力做功和電勢(shì)能變化的關(guān)系可以表示為：                                
小結(jié)：電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能，等于把它從這點(diǎn)移動(dòng)到              靜電力所做的功。  
1.電勢(shì)能 
（1）定義：電荷在電場(chǎng)中受電場(chǎng)力作用，具有由位置決定的能。 （2）電場(chǎng)力做功和電勢(shì)能變化的關(guān)系：PBPAPEEE-=D-=ABW 
（3）通常把電荷在離場(chǎng)源電荷無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)能規(guī)定為0，或把電荷在大地表面上的電勢(shì)能規(guī)定為0  
討論2：在相同的電場(chǎng)中，在同樣的兩點(diǎn)之間，移動(dòng)正電荷與移動(dòng)負(fù)電荷，電勢(shì)能變化的情況相同么？ 
         
（1）如圖甲所示，若把正電荷在電場(chǎng)中從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，靜電力做          功，動(dòng)能          ，電勢(shì)能          。  
（2）如圖乙所示，若把負(fù)電荷在電場(chǎng)中從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，靜電力做          功，動(dòng)能          ，電勢(shì)能          。    
 



                                    選修3-1                    2017年5月 
 3 
例1、如圖所示，把不同的電荷q從A點(diǎn)移動(dòng)到電場(chǎng)中的B點(diǎn)或C點(diǎn)，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為CNE4101´=，AB間距為L(zhǎng)1=3cm，AC間距為L(zhǎng)2=4cm，請(qǐng)完成相關(guān)運(yùn)算，把結(jié)果填入表格中。(把電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能規(guī)定為零)  
 
  
通過(guò)計(jì)算，你發(fā)現(xiàn)了什么？請(qǐng)將你的想法寫(xiě)在下面的橫線(xiàn)上。 
答：                                                                                                                                                    
2.電勢(shì) 
（1）定義：電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)能與它的電荷量的比值，叫做這一點(diǎn)的電勢(shì)。用j表示。 表達(dá)式：q
EP
=
j（與試探電荷無(wú)關(guān)） （2）電勢(shì)是標(biāo)量，它只有大小沒(méi)有方向，但有正負(fù)。 （3）單位：伏特（V） 1V＝1J/C 
（4）物理意義：電荷量為1C的電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能是1J，則該點(diǎn)的電勢(shì)就是1V。  
例2、完成以下題目后小結(jié)：如何根據(jù)試探電荷的電勢(shì)能來(lái)判斷電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)的高低？ （1）+q在A點(diǎn)的電勢(shì)能比在B點(diǎn)大，A、B兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢(shì)高？ （2）-q在C點(diǎn)的電勢(shì)能比在D點(diǎn)大，C、D兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢(shì)高？ 
（3）+q在E點(diǎn)的電勢(shì)能為負(fù)值，-q在F點(diǎn)的電勢(shì)能為負(fù)值，E、F兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢(shì)高？  
小結(jié)：                                                                       
q 
WAB 
    EPB WAC 
EPC 
C-6101´     C-6102´     C-6101-´ 
 
   C-6102-´  
 
 
 
 



                                    選修3-1                    2017年5月 
 4 
例3、點(diǎn)電荷+Q產(chǎn)生的電場(chǎng)線(xiàn)分布如圖所示，A、B為同一條電場(chǎng)線(xiàn)上的兩個(gè)點(diǎn)，若將試探電荷+q從A點(diǎn)移到無(wú)窮遠(yuǎn)處電場(chǎng)力所做的功為W，（取無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)） 
 
（1）+q在A點(diǎn)的電勢(shì)能為          ，A點(diǎn)電勢(shì)為          ； 
（2）-q在A點(diǎn)的電勢(shì)能為          ，若將-q也從A點(diǎn)移到無(wú)窮遠(yuǎn)，電場(chǎng)力所做的功為            ； 
（3）將+q從B點(diǎn)移到無(wú)窮遠(yuǎn)處，電場(chǎng)力做的功W’   W,則+q在B點(diǎn)的電勢(shì)能    +q在A點(diǎn)的電勢(shì)能，B點(diǎn)的電勢(shì)       A點(diǎn)的電勢(shì)。  
小結(jié)：                                                                        
當(dāng)堂檢測(cè) 1．有一點(diǎn)電荷q，從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)，克服靜電力做功J4106-´，從B點(diǎn)移到C點(diǎn)時(shí)靜電力做功J4109-´。問(wèn)：（1）以B為零勢(shì)能點(diǎn)，電荷在A點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能1PAE是多少？（2）如選取C點(diǎn)的電勢(shì)能為零，則電荷在A點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能2PAE又是多少？    
2.以無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為0，請(qǐng)分別把點(diǎn)電荷+Q、-Q所產(chǎn)生的電場(chǎng)中某一點(diǎn)P的電勢(shì)及試探電荷+q、-q在P點(diǎn)的電勢(shì)能的特點(diǎn)填在下面的表格中。 
場(chǎng)源 電荷 
P點(diǎn)電勢(shì)Pj的正負(fù) q+在P點(diǎn)電勢(shì)能qE+的正負(fù) q-在P點(diǎn)
電勢(shì)能q
E-的正負(fù) 
當(dāng)P點(diǎn)移至離場(chǎng)源電荷較近的位置時(shí) 
Pj怎樣變化 
qE+怎樣變化 qE-怎樣變化

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