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电势能与电势差导学案二

电势能与电势差导学案二
电势能与电势差导学案二

第1.4《电势能与电势》(第二课时)导学案

编写:曾升红周胜江审核:高一物理组编写时间:2013-04-10

班级:组别:组名:姓名:

重难点:1、电场力做功与电势能的关系

2、电势、电场线、轨迹综合应用

一、电势能、电势、电场强度基本概念理解

1.关于电势与电势能的说法正确的是:()

A、电荷在电场中电势越高的地方电势能也越大;

B、电荷在电场中电势越高的地方,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意一点处,正电荷具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能;

D、在负点电荷电场中的任意一点,正电荷具有的电势能一定小于负电荷具有的电势能。2.关于电势与电势能的说法正确的是:()

A、电荷在电场中电势越高的地方电势能也越大;

B、电荷在电场中电势越高的地方,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意一点处,正电荷具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能;

D、在负点电荷电场中的任意一点,正电荷具有的电势能一定小于负电荷具有的电势能。

3、仅在电场力的作用下,原来静止的点电荷从a点运动到b点过程中,速度不断增大,则下列说法正确的是()

A.a点的场强一定比b点的场强小

B.a点的电势一定比b点的电势高

C.点电荷在a点受到的电场力一定比在b点受到的电场力大

D.点电荷在a点时的电势能一定比在b点时的电势能大

二、电场强度、电势的理解、电势高低的比较

1、右图是某电场中的一条电场线,AB是这条电场线上的两点,则下列分析正确的是:()A.正电荷在A点的电势能比在B点的大;

B.负电荷在A点的电势能比在B点的大;

C.不论正负电荷,都是在A点的电势能比在B点的大;

D.由于不知道电场线的分布,所以上述答案均不能确定

2、如图所示的电场中有A、B两点,下列判断正确的是()

A .电势

B A ??>,场强B A E E >

B .电势B A ??>,场强B A E E <

C .将电荷量为q 的正电荷从A 点移到B 点,电场力做正功,电势能减少

D .将电荷量为q 的负电荷分别放在A 、B 两点,电荷具有电势能B A εε>

3.如下图所示,甲是某电场中的一条电场线,A 、B 是这条电场线上的两点, 若将一负电荷从A 点自由释放,负电荷沿电场线从A 到B 运动过程中的速度图线如图乙所示,比较

A 、

B 两点电势φ的高低和场强E 的大小,可得( )

A .φA >φ

B B .φA <φB

C .E A >E B

D .

E A =E B

4、右图为等量异种电荷,O 、A 、B 为其连线的中垂线

上的三点,则下列分析正确的是:( )

A .在A 、

B 、O 三点中,正电荷在O 点的电势能最小;

B .在A 、B 、O 三点中,正电荷在O 点的电势能最大;

C .正电荷在A 点的电势能一定大于等电量的负电荷在A 点的电势能;

D .电荷在A 、B 两点的电势能可能相等,也可能不等。

5、将一个正点电荷从无穷远处移动到电场中的M 点,电场力做功为6×10-9

J ,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7×10-9J ,则M 、N 两点的电势U M 、U N 应有的关系是:( )

A 、U M <U N <0

B 、 U N >U M >0

C 、 U N <U M <0

D 、 U M >U N >0

总结:电势能高低的判断方法:

A: 电场线法____________________________________________________

B:电场力做功法_________________________________________________ 三、电场线、等势线、轨迹的综合应用

1、如图所示,实线表示电场线,虚线表示某带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹,由此可知以下说法中正确的是

A 、粒子一定从a 向b 运动

B 、粒子一定带正电

C 、粒子从P 点的速度比在Q 点的速度大

D 、粒子在P 点的电势能比在Q 点的电势能小

2、如图虚线所示为点电荷Q 所形成电场的两个等势面,一电子运动轨迹

如图中的实线所示,电子通过A 、B 、C 三点时的速度大小分别为v A 、v B

和v C ,则( )

A v v v

B v v v

C v v v

D v v v A B C

B A

C B A C B A C ....>=<=>≠<≠

3、如图所示,虚线表示电场的一族等势面且相邻等势面电势差相等,一个带正电的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,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 .粒子在N 点的电势能比在M 点的电势能大

C .粒子在M 点的速率小于在N 点的速率

D .粒子在M 点受到的电场力比在N 点受到的电场力大

3、如下图所示,两个等量异号的点电荷在真空中相隔一定的距离,竖直线代表两点电荷连线的中垂面,在此中垂面上各点的电场线处处与该平面垂直,在两点电荷所存在的某平面取如图所示的A 、B 、C 三点,则这三点的电势大小关系是( )

A C

B A D ψψψψ>>> B D A

C B ψψψψ=>>

C C

D A B ψψψψ>>> D B D C A ψψψψ>=>

四、电场力中的功能关系

1、一带电油滴在匀强电场E 中的运动轨迹如图中虚线所示,电场方向竖直向下,若不计空气阻力,则此带电油滴从a 运动到b 的过程中,能量变化情况为( )

A 、动能减小

B 、电势能增加

C 、动能和电势能之和减小

D 、重力势能和电势能之和增加

2、 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,图中实线是同心圆弧,表示电场的等势面。不计重力,可以判断( )

A. 此粒子一直受到静电排斥力作用

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 点的速度一定大于在a 点的速度

D. 粒子在a 点和c 点的速度大小一定相等

3、如图所示,匀强电场水平向左,带正电物体沿绝缘、粗糙水平板向右运动,经A 点时动能为100J ,到B 点时动能减少80J ,减少的动能中有3/5转化为电势能,则它再经过B 点时,动能大小是( )

A. 4J

B. 20J

C. 52J

D. 80J

当堂达标

1、对于在点电荷形成的电场中,电荷的电势能正负的研究,分析正确的是:()

A.在正电荷形成的电场中,正电荷的电势能为正值;

B.在负电荷形成的电场中,负电荷的电势能为负值;

C.在点电荷形成的电场中,正电荷的电势能总为正值;

D.在正电荷形成的电场中,电荷的电势能总为正值。

2、把一个电荷从电场中的A点移到无穷远,电场力做功4.0╳10-8J,把它从无穷远处移到电场中的B点,克服电场力做功6.0╳10-8J,则下列分析正确的是:()

A.电荷在电场中A点的电势能为4.0╳10-8J;

B.电荷在电场中B点的电势能为6.0╳10-8J;

C.电荷在B点的电势能比在A点时的电势能大2.0╳10-8J;

D.电荷在B点的电势能比在A点时的电势能大1.0╳10-7J;

E.由于不知移动的正电荷还是负电荷,所以上述答案不能确定;

F.由于不知场源电荷是正电荷还是负电荷,所以上述答案不能确定。

3、如图所示,虚线为某电场的等势面,今有两个带电粒子(重力不计),以不同的速率,沿不同的方向,从A点飞入电场后,沿不同的轨迹1和2运动,由轨迹可以断定()A.两个粒子带电量一定不同

B.两个粒子的电性一定不同

C.粒子1的动能和粒子2的电势能都是先减少后增大

D.经过B、C两点,两粒子的速度可能不等

4、如图两个等量异种点电荷电场,AB为中垂线,且AO=BO,则()

A.A、B两点场强相等

B.正电荷从A运动到B,电势能增加

C.负电荷从A运动到B,电势能增加

D.A、B两点电势差为零

5、如图所示,A、B为两等量异种点电荷,A带正电,B带负电,在AB的连线上有a、b、c三点,b为连线的中点,ab=bc,则()

A.a点与c点的电场强度相同

B.a点与c点的电势相同

C.a、b间的电势差与b、c间的电势差相等

D.点电荷q沿A、B连线的中垂线移动,电场力不做功

10.1电势能和电势学案

10.1 电势能和电势 【学习目标】 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。 【学习重、难点】 1、理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。 2、掌握电势能与做功的关系,并能用此解决相关问题。 课堂导学案 导入:回顾重力做功与重力势能的关系 探究一静电力做功的特点 结合右图分析试探电荷q在场强为E的均强电场中沿不同路径从A运动到B电场力做功的情况。 (1)q沿直线从A到B (2)q沿折线从A到M、再从M到B (3)q沿任意曲线线A到B 结果都一样即:W= = 【结论】:在任何电场中,静电力移动电荷所做的功,只与有关,而与电荷的无关。 探究二电势能 1、与重力势能类比,得出电势能的定义。 2、静电力做功与电势能变化的关系。 3、电势能零点的规定: 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零电势能位置时电场力所有做的功。如上式若取B为电势能零点,则A点的电势能为:[例1] 带同种电荷的A、B球,质量分别为m和2m,开始均静止在光滑的绝缘水平面上。现将两个小球由静止同时释放,时刻t,A球的速率为v;从释放到时刻t,A、B两球的电势能改变量为 探究三电势---表征电场性质的重要物理量度 (1)定义: (2)公式: (3)单位: (4)电势与电场线的关系 (5)零电势位置的规定 [例2] 一个带正电的质点,电量q=2.0×l0-9c,在静电场中由a点移到b点,在这个过程中,除电场力外,其他力做功6.0×10-5J,质点的动能增加了8.0×l0-5J,则a,b两点的电势差φa -φb为() A. 3×l04V B. 1×104V C. 4×l04V D. 7×104V 当堂检测: 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 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() A若在C点无初速释放正电荷,电荷向B运动,电势能减小 B若在C点无初速释放正电荷,电荷向B运动,电势能增大 C若在C点无初速释放负电荷,电荷向A运动,电势能增大 D若在C点无初速释放负电荷,电荷向A运动,电势能减小 A B C

电势能和电势讲义

选修3-1第一章 静电场 第三节 电势能和电势 导学案 一、要点知识: (一)复习导学 1.静电力、电场强度概念, 2.回顾重力做功的特点是什么? 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? (二)合作探究 1.静电力做功的特点 结合课本图(右图)分析试探电荷q 在场强为E 的均强电场中沿不同路径从A 运动到B 电场力做功的情况。 (1) q 沿直线从A 到B (2) q 沿折线从A 到M 、再从M 到B (3) q 沿任意曲线线A 到B 结果都一样即:W=qEL AM =qEL AB cos θ 【结论】:在任何电场中,静电力移动电荷所做的功,只与始末两点的位置有关,而与电荷的运动路径无关。 与重力做功类比,引出: 2. 电势能 (1)电势能:由于移动电荷时静电力做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。(标量) (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变化量。写成式子为:PB PA E E W AB -= 注意: ①电场力做正功,电荷的电势能减小;电场力做负功,电荷的电势能增加 ②电场力力做多少功,电势能就变化多少,在只受电场力作用下,电势能与动能相互转化,而它们的总量保持不变。 ③在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为正,负电荷在任一点具有的电势能都为负。 在负电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为负,负电荷在任意一点具有的电势能都为正。 ④求电荷在电场中某点具有的电势能 电荷在电场中某一点A 具有的电势能E P 等于将该点电荷由A 点移到电势能零点电场力所做的功W 的。 即E P =W ⑤求电荷在电场中A 、B 两点具有的电势能高低 将电荷由A 点移到B 点根据电场力做功情况判断,电场力做正功,电势能减小,电荷在A 点电势能大于在B 点的电势能,反之电场力做负功,电势能增加,电荷在A 点的电势能小于在B 点的电势能。 ⑥电势能零点的规定 若要确定电荷在电场中的电势能,应先规定电场中电势能的零位置(任意性)。(大地或无穷远默认为零) 所以: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零电势能位置时电场力所有做的功。如上式若取B 为电势能零点,则A 点的电势能为: qEL W E ==

“电势能与电势”教学设计

选修3-1“电势能与电势”教学设计 江苏省无锡市玉祁中学高金华 【教材分析】 本节内容为物理选修3-1中第一章静电场中第四节的教学内容,它处在电场强度之后,位于电势差之前,起到承上启下的作用。它是课程教学中利用物理思维方法较多的一堂课,尤其是用类比的方法达到对新知识的探究,同时让学生就具体的物理知识迁移埋下思维铺 垫。 教材从电场对电荷做功的角度出发,推知在匀强电场中电场力做功与移动电荷的路径无关。进而指出这个结论对非匀强电场也是适用的,并与重力势能类比,说明电荷在电场中也是具有电势能。电场力做功的过程就是电势能的变化量,而不能决定电荷在电场中某点的电势能的数值,因此有必要规定电势能零点。对学生能力的提高和对知识的迁移、灵活运用 给予了思维上的指导作用。 【教学目标】 1.知识与技能 ·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。 ·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。 2.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。 ·培养对知识的类比能力,以及对问题的分析、推理能力。 ·通过学生的理论探究,培养学生分析问题、解决问题的能力。培养学生利用物理语 言分析、思考、描述概念和规律的能力。 3.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、生活相关的实际问题,增强科学探究的价值观。利用知识类比和迁移激发学生学习兴趣,培养学生灵活运用知识和对科学的求 知欲。

物理同步人教版选修3-1 精品导学案:第1章 第4节 电势能和电势 Word版含解析

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。 {电场力做(多少)正功,电势能减少(多少);电场力做(多少)负功,电势能增加(多少)。 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。(√) 2.合作探究——议一议 (1)一电荷在某电场中运动了一周又回到出发点,电场力对该电荷做功吗? 提示:不做功。由功的定义式可知,电荷运动一周位移为0,故电场力一定不做功。 (2)电势能与重力势能类似,也有正负,其正负有何意义? 提示:电势能为正值时,表明电荷在该处电势能大于零;当电势能为负值时,表明电荷在该处电势能比零小。 (3)为何说当电荷沿等势面移动时,电场力不做功? 提示:由于电场线与等势面垂直,即电荷所受的电场力与等势面垂直,即当电荷沿等势面移动时,电场力方向始终与速度方向垂直,电场力不做功。 对电场力做功的理解

新课标粤教版31选修三1.4电势和电势差1

电势和电势差 教学目标: 1.理解电势差的概念及期 定义式q W U AB AB =,会根据电荷q 在电场中移动时电场力所做的功W AB 计算U AB ,会根据电势差UAB 计算电荷Q 在电场中移动时电场力所做的功W AB =qU AB 2.理解电势的概念,知道电势与电势差的关系U AB =?A -?B ,知道电势的值与零电势的选择有关。 3.知道在电场中沿着电场线的方向电势越来越低。 4.知道什么是电势能,知道电场力做功与电势能改变的关系。 能力目标:培养学生的分析能力、综合能力。 德育目标:使学生能从类似的事物中找出共性。 教学重点:电势、电势差的概念 教学难点:电势、电势差的概念的引入 教学方法:类比法、归纳法、问题解决法 教学过程: 一、复习引入 一个带正电的小球处于匀强电场中,会受到电场对它的力的作用,受力的方向如何呢?受力的大小呢? (F =Eq )。电荷在电场中受力的作用,我们引入了描述电场力的性质的物理量,场强E 。它是与有无电荷q 无关的物理量,是由电场本身决定的物理量。 如果将带电小球从A点移动到B时,电场力对电荷做功吗?从本节课开始,我们从功和能的角度来研究电场。学习与电场能量有关的几个物理量(展示课题) 二、新课教学 电场力做功的问题我们不熟悉,但重力做功的问题。下面我们将从重力做功的问题出发来类比研究电场力做功。 (一)电场力做功与路径无关 (出示重力做功与路径无关的图) 物体在重力作用下,从A沿不同的路径运动到B位置,重力做功匀为mgh ,与路径无关。 与此类似,电荷在匀强电场中受力的作用,把电荷从A移到电场中的B位置时,也可以

沿不同的路径运动。类似重力做功,电场力做功也与运动路径无关。这个结论是从匀强电场得到的,对于非匀强电场也适用。所以我们在后面的课程中,研究电荷在电场中移动时,电场力做功的问题,可以认为电荷沿直线运动到另一位置。这是电场力做功的一个特点。 (二)电势差 1.引入(出示重力做功与重力成正比的图) 如果我们让不同的物体先后通过空间的A、B两个固定的位置。 如:重力为G物体,做功为W1=Gh AB 重力为G2=2G……W2=…2Gh AB…… 则:WGαG成正比,其比值AB 332211h G W G W ===G W 也就是说重力场中确定的两点间的高度差是一定的。与重物G的大小无关与有无重物下落是无关的。 但让一重物在A、B间落下时,则出W和G,可以用比值量度出h AB 。 类似地(出示电场力做功Q与成正比的图) 我们在电场中A、B两点间移动不同电量的带电体时: 如果q 1=+ q ,设电场力做功为W1=W 则q 2==+2q ,则A到B时,位移相等,在移动过程的任一位置处,q 2==+2q ,则q 2所受电场为q 1的2倍,即移动过程中电场力做的功W2=2W…… 则:W电αq 成正比,332211q W q W ==q W 为一定值。 这个比值是由电场的A、B两点的位置决定的量。 与在这两个位置间移动电荷的电量大小无关,与是正电荷、负电荷无关,与在无电荷q 无关。只是让这个电荷在这两点间移动后,用功和电量的比值把它的大小量度出来。在物理学中,把这个比值叫做电场中A、B两点间电势差。 2.电势差的概念: 板书:一、电势差 1.定义:电荷q 在电场中由一点A移动到另一点B时,电场力所做的功WAB与电荷量q 的比值WAB/q ,叫做A、B两点间的电势差。用UAB表示。 2.定义式:UAB =q W AB

电势能和电势学案(人教版选修3-1)

澄海中学高二物理选修3-1学案 1.4 电势能和电势 班级:高二()班姓名:座号: 一、电场力做功的特点 在匀强电场中移动电荷时,静电力做的功与电荷的______位置和______位置有关,但与电荷经过的______无关.这个结论对非匀强电场______(填“同样成立”或“不成立”). 答案起始终止路径同样成立 二、电势能 1.电势能:电荷在______中具有的势能叫做电势能. 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______,用公式表示W AB =________.电场力做正功,电势能________,电场力做负功,电势能______. 3.电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该点移动到______位置时所做的功. 答案 1.电场 2.减少量E p A-E p B减少增加3.零势能点 三、电势 1.概念:电荷在电场中某点的电势能与它的电荷量的__________. 2.公式和单位:电势的定义公式为__________,单位是__________,符号是V. 3.相对性:电势也是相对的,在应用中常取离场源电荷无限远处电势为零,或大地的电势为零.电势可以是正值,也可以是负值,没有方向,因此是__________. 4.与电场线关系:沿电场线的方向电势__________. 答案 1.比值 2.φ=E p q伏特 3.标量 4.降低 四、等势面 1.等势面: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.等势面的特点:电场线跟__________垂直,并且由电势高的等势面__________电势低的等势面. 3.等势面实例:孤立的点电荷电场的等势面是一簇以点电荷位置______________, 匀强电场的等势面是一族__________.

《电势能与电势》教学设计

《电势能和电势》教学设计 黄孝国皖郎溪县职业教育中心(242131) 【教材分析】 本节容为高二物理选修3-1中第一章静电场中第四节的教学容,第三节是电场强度,第五节是电势差,本节起到承上启下的作用。 教材从电场力对电荷做功的角度出发,得出在匀强电场中电场力做功与电荷的始末位置有关,而与电荷经过的路径无关的结论。进而指出这个结论在任何电场中都是适用的。并将电场力做功的特点与重力做功的特点类比,说明电荷在电场中也是具有电势能。电场力做功的过程就是电势能变化的过程,它不能决定电荷在电场中某点的电势能,因此要选定一个电势能零点。电势的概念既是重点,也是难点。由于学习重力势能时没有学习与电势相对应的物理量,如“重力势”,教材通过类比电场强度的定义方法来定义电势。在引入电势概念之前要先让学生体会到电势能的大小与试探电荷的电荷量有关,不能用来描述电场的性质。要让学生带着寻找一个与试探电荷无关的、完全由电场的性质决定的、可以描述电场能的性质的物理量去学习。等势面的概念是类比地理中的等高线引入的,这一概念学生不难把握,最后教材介绍了等势面的性质及用途。在阐述“等势面一定与电场线垂直”这一性质时,教材运用了反证法。本节容对学生能力的提高和物理知识的灵活运用起到了较好的促进作用。 【教学目标】 1.知识与技能

(1)通过讨论静电力对试探电荷做功,知道静电力做功与路径无关的特点。 (2)将静电力做功与重力做功进行类比,理解静电力做功与电势能变化的关系。认识电势能的相对性。 (3)知道电势的定义方法及其定义公式、单位。 (4)知道等势面的定义,知道电场线一定垂直于等势面。 2.过程与方法 (1)通过与前面知识的结合,理解电势能的变化与静电力做的功的关系,从而更好的理解电势能和电势的概念。 (2)培养对知识的类比能力,以及对问题的分析、推理能力。 (3)通过学生的理论探究,培养学生分析问题、解决问题的能力。培养学生利用物理语言分析、思考、描述概念和规律的能力。 3.情感、态度与价值观 (1)尝试运用物理原理和研究方法解决一些抽象物理概念,增强科学探究的价值观。 (2)在研究问题时,要培养突出主要矛盾,忽略次要因素的思维方法。 【教学重点】 明确静电力做功与电势能变化之间的关系,培养学生的科学探究能力。 【教学难点】 1.电势能概念的建立。

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>0 C.φN<φM<0 D.φM>φN>0

高中物理课时跟踪检测(四)电势和电势差粤教选修3-1

课时跟踪检测(四) 电势和电势差 1.在点电荷Q 形成的电场中有一点A ,当一个-q 的试探电荷从电场的无限远处被移到电场中的A 点时,电场力做的功为W ,则试探电荷在A 点的电势能及电场中A 点的电势分别为( ) A .E p A =-W ,φA =W q B .E p A =W ,φA =-W q C .E p A =W ,φA =W q D . E p A =-W ,φA =-W q 解析:选A 由W =-E p A ,可得:E p A =-W , 由φ=E p q 得:φA =E p A q A =-W -q =W q 。故只有A 正确。 2.下列说法正确的是( ) A .A 、 B 两点的电势差,等于将正电荷从A 点移到B 点时电场力所做的功 B .电势差是一个标量,但是有正值或负值之分 C .电场力做功跟移动电荷的路径无关,但电势差跟移动电荷的路径有关 D .A 、B 两点的电势差是恒定的,不随零电势点的不同而改变,所以U AB =U BA 解析:选B 由电势差的定义可知A 项错误。从电势差的特性可知电势差是标量,有正负之分,B 项正确。从电场力做功的特性及电势差的定义可知两点间电势差只与两点的位置有关,C 项错误。由U AB =φA -φB =-(φB -φA )=-U BA ,故D 项错误。 3.(多选)a 、b 为电场中的两点,且a 点电势高于b 点,则可知( ) A .把负电荷从a 点移到b 点静电力做负功,电势能增加 B .把正电荷从a 点移到b 点静电力做正功,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 点电势能总是大于b 点的电势能 解析:选AB 正电荷在电势越高的地方具有的电势能越大,而负电荷在电势越高的地方具有的电势能越小。可知正电荷从a 移到b 电势能减小,负电荷从a 移到b 电势能增加。无论正电荷还是负电荷,静电力做正功电势能减小,静电力做负功电势能增加,因此A 、B 正确,C 错误。对D 选项,首先要清楚,在电场中某点放入电荷,这个电荷就具有电势能,如重力势能属于物体和地球构成的系统一样,电势能是由放入电场的电荷和电场共同决定的,不明确放在a 、b 点的电荷性质,不能比较其电势能高低;若a 、b 两点不放入电荷,单就电场中的某点,不存在电势能问题,因此D 选项错误。 4.一带电粒子在匀强电场E 中的运动轨迹如图1中虚线所示,电场方向竖直向下。若不计空气阻力,则此带电粒子从a 点运动到b 点的过程中,能量变化情况为( )

高中物理第一章静电场第4节电势能和电势教学案人教版11

第4节电势能和电势 一、静电力做功的特点┄┄┄┄┄┄┄┄① 1.静电力做功:在匀强电场中,静电力做功W=qE·l cos θ。其中θ为静电力与位移之间的夹角。 2.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。以上结论适用于匀强电场和非匀强电场。 [说明] (1)静电力做功的特点与重力做功相似。 (2)静电力做功的特点不受物理条件限制,不管静电力是否变化,是否是匀强电场,是直线运动还是曲线运动,电场力做功的特点不变。 ①[判一判] 1.在电场中两点之间移动任何电荷时,静电力做功相同(×) 2.电荷在电场中移动时,静电力对电荷一定做功(×) 3.电场中初、末位置间距越大,静电力做功越多(×) 二、电势能┄┄┄┄┄┄┄┄② 1.概念:电荷在电场中的势能,可用E p表示。 2.大小:电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功。 3.与静电力做功的关系:静电力做的功等于电势能的减少量,用公式表示W AB=E p A-E p B。 静电力做正功,电势能减少;静电力做负功,电势能增加。 4.电势能的数值大小与零势能点的选取有关,通常把无限远处或大地表面上的电势能规定为零。 [注意] 电势能的特点 (1)系统性:电势能由电场和电荷共同决定,属于电场和电荷系统所共有的,我们习惯说成电场中的电荷所具有的。 (2)相对性:电势能是一个相对量,其数值与零势能点的选取有关,因此确定电荷的电势能首先应确定零势能点的位置,但电荷在某两点之间的电势能之差与零势能点的选取无关。 (3)标量性:电势能是标量,有正负、无方向。电势能为正值表示电势能大于参考点的电势能,电势能为负值表示电势能小于参考点的电势能。 ②[判一判] 1.电势能的数值与零势能点的选取有关,但电势能的变化量与零势能点的选取无关(√) 2.正电荷的电势能一定大于零,负电荷的电势能一定小于零(×)

1.4电势能和电势 学案

高二年级物理学案 1.4电势能和电势 知识点1、静电力做功的特点电势能 自主预习 [先填空] 1.静电力做功的特点 (1)特点:在静电场中移动电荷时,静电力做的功与电荷的 和 有关,与电荷经过的路径 . (2)在匀强电场中电场力做功W = ,其中θ为电场力与位移间夹角. 2.电势能 (1)概念:电荷在 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 ,W AB = ????? 电场力做正功,电势能减少;电场力做负功,电势能增加. (3)电势能的大小:电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该点移到 时所做的功. (4)零势能点:电场中规定的电势能 的位置,通常把离场源电荷 或的电势能规定为零. [再判断] 1.只要电荷在电场中移动,电场力一定做功.( ) 2.静电力做功虽然与电荷经过的路径无关,但与电荷移动的速度有关.( ) 3.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.( ) 4.无论正、负电荷,只要电场力做正功,电荷的电势能一定减少.( ) [后思考] 在电场中确定的两点间移动电荷量大小相等的正、负电荷时,电场力做功与电势能变化有何差异? 合作探究 如图所示,甲图中质量为m 的小球沿三种不同的路径下落高度h ;乙图中带电为+q 的小球在匀强电场E 中沿三种不同的路径由A 点移至B 点. 探讨1:甲图中小球沿三种不同的路径下落高度h ,重力做功是否相同?重力势能变化了多少? 巩固练习 1.如图1-4-2所示是以+Q 为圆心的一组同心圆(虚线),电场中有A 、B 、C 、D 四点.现将一带正电荷q 的点电荷由A 点沿不同的路径移动到D 点.电场力沿路径①做功为W 1,沿路径②做功为W 2,沿路径③做功为W 3,则( ) A .W 2W 3>W 1 D .因不知道+q 的具体数值,故无法做出判断 2.(多选)如图1-4-3所示,A 、B 是同一条电场线上的两点,下列说法正确的是( ) A .正电荷在A 点具有的电势能大于在B 点具有的电势能 B .正电荷在B 点具有的电势能大于在A 点具有的电势能 C .负电荷在A 点具有的电势能大于在B 点具有的电势能 D .负电荷在B 点具有的电势能大于在A 点具有的电势 知识点2、电 势 自主预习 [先填空] 1.定义:电荷在电场中某一点的 与它的 的比值. 2.定义式:φ= . 3.单位:国际单位制中,电势的单位是 ,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 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 . 5.与电场线关系:沿电场线方向电势 . [再判断] 1.电势有正、负,是矢量.( ) 2.在匀强电场中沿电场线方向,电势降低最快.( ) 3.电荷具有电势能大的点,电势一定高.( )

电势能和电势学案

1.4 电势能和电势(学案) 第1课时 静电力做功的特点 电势能 姓名___________ 班级____________ 学号___________ 课前预学 1.静电力做功的特点:静电力做的功与电荷的____________________和 ______________有关,但是与___________无关。(重力做功也有同样的特点) 2.物理学的研究表明:某个力做功如果与___________无关,那么就可以引出与这个力相对应的势能。与静电力相对应的势能叫做__________。势能都属于系统,电势能属于电场和试探电荷组成的系统。 3.势能的变化是由与之对应的力做的功决定的。 我们已经知道:移动重物时,重力做多少正功,重力势能就_________多少;重力做多少负功,重力势能就___________多少。 我们可以发现:在电场中移动电荷时,电场力做多少正功,则电荷的电势能 就 ;电场力做多少负功,则电荷的电势能 。所以W 电=E P1-E P2=-ΔE P 。(电场力做功跟电势能变化的关系与重力做功跟重力势能变化的关系完全相同) 4.电荷在电场中所具有的电势能由电荷在电场中所处的位置和零势能点的位置决定。如果把电荷q 从电场中A 点移到零势能点B ,电场力做的功为W ,则此电荷A 点时的电势能E PA = 。(重物在重力场中的重力势能也是由重物的位置和零势能点的位置决定的,如果把重物m 从A 点移到零势能点B ,重力做功为W ,则此重物在A 点重力势能E PA =W ) 5.关于零势能的选取:常常取_____________________的点为零势能点,或者___________________为零势能点。 6.如图所示,在匀强电场中有A 、B 两点,将一电量为q 的正电荷从A 点移到B 点,第一次沿直线AB 移动该电荷,电场力做功为W 1;第二次沿路径ACB 移动该电荷,电场力做功W 2;第三次沿曲线AB 移动该电荷,电场力做功为W 3,则 ( ) A .W 1>W 2>W 3 B .W 1<W 3<W 2 C .W 1= W 2 = W 3 D .W 1= W 2<W 3 【预学疑难】

电势能与电势教案

“电势能与电势”教学设计 【教材分析】 本节内容为物理选修3-1 中第一章静电场中第四节的教学内容,它处在电场强度之后,势差之前, 位于电起到承上启下的作用。它是课程教学中利用物理思维方法较多的一堂课,尤其是用类比的方法达到对新知识 的探究,同时让学生就具体的物理知识迁移埋下思维铺垫。 教材从电场对电荷做功的角度出发,推知在匀强电场中电场力做功与移动电荷的路径无关。进而指出这个结论对非匀强电场也是适用的,并与重力势能类比,说明电荷在电场中也是具有电势能。电场力做功的过程就是电势能的变化量,而不能决定电荷在电场中某点的电势能的数值,因此有必要规定电势能零点。对学生能力的提高和对知识的迁移、灵活运用给予了思维上的指导作用。 【教学目标】 1.知识与技能 ?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。 ?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。 2.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。 ?培养对知识的类比能力,以及对问题的分析、推理能力。 ?通过学生的理论探究,培养学生分析问题、解决问题的能力。培养学生利用物理语言分析、思考、描述概念和规律的能力。 3.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、生活相关的实际问题,增强科学探究的价值观。利用知识类比和迁移激发学生学习兴趣,培养学生灵活运用知识和对科学的求知欲。 ?利用等势面图象的对称美,形态美以获得美的享受、美的愉悦,自己画图,在学习知识的同时提高对美的感受力和鉴别力。 ?在研究问题时,要培养突出主要矛盾,忽略次要因素的思维方法。 【教学重点和难点】 1.重点 理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。

高中物理1.4电势能和电势导学案新人教版选修Word版

第一章静电场 第四节电势能和电势 【学习目标】 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,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,等势面的意义以及与电场线的关系。 3、理解掌握电势差的概念、定义式与应用。 【重点难点】 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。 预习案 【自主学习】 静电力做功的特点: 结合课本图1.4-1(右图)分析试探电荷q在场强为E的均强电场中沿不同路径从A运动到B电场力做功的情况。 1)q沿直线从A到B:________ 2)q沿折线从A到M、再从M到B:________ 3)q沿任意曲线线A到B:_______ 结论:在任何电场中,静电力移动电荷所做的功,只 与_______有关,而与_______无关。 【学始于疑】 探究案 【合作探究一】电势能 对比“重力势能的定义”;“重力做功与重力势能的变化关系”回答下列问题.问题1:什么是电势能?

问题2:电场力做功与电势能变化的关系是怎样的? 问题3:电势能的零点在什么地方? 【合作探究二】电势 问题:如图2所示的匀强电场,场强为E,取O点为零势能点,A点距O点为l,AO连线与电场强度反方向的夹角为θ.电荷量分别为q和2q的电荷在A点的电势能为多少?电势能是否相同?电势能与电荷量的比值是否相同? 图2 【合作探究三】等势面 问题1:类比于地图上的等高线,回答什么是等势面? 问题2:为什么等势面一定跟电场线垂直? 归纳总结:

【课堂小结/本节知识网络】 一、电势能与电场力做功: 电场力做正功,电荷的电势能减小;电场力做负功,电荷的电势能增加。 电场力做多少功,电势能就变化多少。 在只受电场力作用下,电势能与动能相互转化,而它们的总量保持不变。 二、电势(相当于高度) 零电势位置的规定:大地或无穷远默认为零,电场中某一点的电势的数值与零电势的选择有关,即电势的数值决定于零电势的选择。 电势与电场线的关系:沿着电场线的方向电势降低的最快。(电场线指向电势降低的方向) 正电荷的电场中电势为正,负电荷的电场中电势为负。 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: 特征或性质 重力场 静电场 1 对场中的电荷有力的作用 对场中的物体有力的作用 2 用比值“F/q”表示场的强弱 用比值“F/m”表示场的强弱 3 重力做功与路径无关 静电力做功与路径无关 4 重物在重力场中有重力势能 电荷在电场中有电势能 20 10

电势能和电势(导)学案

[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,知道参考点的选取原则.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、电势能及其关系 1.静电力做功的特点 如图1所示,在匀强电场中不论q 经由什么路径从A 点移动到B 点,静电力做的功都相等.说明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(填“有关”或“无关”).可以证明,对于非匀强电场也是适用的. 图1 2.电势能 (1)概念:电荷在电场中具有的势能.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.表达式:W AB =E p A -E p B . ? ???? 静电力做正功,电势能减少;静电力做负功,电势能增加. (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. 深度思考 (1)在电场中确定的两点移动等量的正、负电荷时,静电力做功和电势能的变化有何差异? (2)电势能是标量还是矢量?它有正负之分吗?若有,其正负号表示什么? 答案 (1)静电力做功的绝对值相等,正负不同,电势能的变化量相等,增减情况相反. (2)电势能是标量,有正负、无方向.电势能为正值表示电势能大于零势能点的电势能,电势能为负值表示电势能小于零势能点的电势能. 例1 将带电荷量为6×10- 6C 的负电荷从电场中的A 点移到B 点,克服电场力做了3×10 - 5 J 的功,再从B 移到C ,电场力做了1.2×10- 5J 的功,则: (1)电荷从A 移到B ,再从B 移到C 的过程中电势能共改变了多少?

高中物理第一章静电场电势能和电势知识导航学案新人教选修

1.4 电势能和电势 基础达标 1.下列说法中哪些是正确的是() A.沿电场线的指向,场强一定越来越小 B.沿电场线的指向,电势一定越来越低 C.沿电场线方向移动电荷,电势能逐渐减少 D.在电场力作用下,正电荷一定从电势高处向电势低处移动 答案:B 2.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 答案:D 3.两个带异种点电荷的物体间的距离增大一些时() A.电场力做正功,电势能增加 B.电场力做负功,电势能增加 C.电场力做负功,电势能减少 D.电场力做正功,电势能减少 答案:B 4.如图1-4-3所示,O为两个等量异种电荷连线的中点,P为连线中垂线上的一点,比较O、P 两点的电势和场强大小() 图1-4-3 A.φO=φp,E O>E p B.φO=φp,E O=E p C.φO>φp,E O=E p D.φO=φp,E OφB,场强E A>E B B.电势φA>φB,场强E A

C.将+q 电荷从A 点移到B 点,电场力做了负功 D.将-q 分别放在A 、B 两点时,具有的电势能E A >E B 答案:B 能力提高 图1-4-5 7.如图1-4-5所示,图中实线表示一匀强电场的电场线,一带负电荷的粒子射入电场,虚线是它的运动轨迹,a 、b 是轨迹上的两点.若粒子受重力不计,那么正确的判断是( ) A.电场线方向向下 B.粒子一定从a 点运动到b 点 C.a 点电势比b 点电势高 D.粒子在a 点的电势能大于在b 点的电势能 答案:D 图1-4-6 8.(2004年全国)如图1-4-6所示,一绝缘细杆的两端各固定着一个小球,两小球带有等量异号的电荷,处于匀强电场中,电场方向如图中箭头所示.开始时,细杆与电场方向垂直,即在图中Ⅰ所示的位置;接着使细杆绕其中心转过90°,到达图中Ⅱ所示的位置;最后,使细杆移到图中Ⅲ所示的位置.以W 1表示细杆由位置Ⅰ到位置Ⅱ过程中电场力对两小球所做的功,W 2表示细杆由位置Ⅱ到位置Ⅲ过程中电场力对两小球所做的功,则有( ) A.W 1=0,W 2≠0 B.W 1=0,W 2=0 C.W 1≠0,W 2=0 D.W 1≠0,W 2≠0 答案:C 9.在某一电场中的A 点,单位正电荷具有的电势能是5 J,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. 答案:5 5 5 10.A 、B 两带电小球,A 固定不动,B 的质量为m,在库仑力作用下,B 由静止开始运动.已知初始时,A 、B 间的距离为d,B 的加速度为a,经过一段时间后,B 的加速度为4 a ,此时A 、B 间距应为多少?已知此时B 的速度为v,则在此过程中电势能的减少量为多少? 解析:本题是以电荷间相互作用为背景的力学问题,考查学生对知识的灵活运用能力.当距离为d 时,根据库仑定律和牛顿第二定律得: 2 21d q q k =ma ① 当距离为x 时,用同样方法列式

电势能和电势导学案

选修3—1 1.4 电势能和电势 教学目标: 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。 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。 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。 教学重点: 理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。 教学难点: 掌握电势能与做功的关系,并能用此解决相关问题。 预习案 1.静电力(电场力)做功跟重力做功有相同的特点,即这种保守力做的功跟 有关,跟无关。 2.正是由于上述特点,所以静电力做功会对应一种势能的变化,这种势能叫 3. 在中会具有电势能 4.电荷在电场中某点具有的电势能,等于功。 5.电场力做的功跟电势能变化的关系为。 6.电势的定义是:定义式 是。

7顺着电场线的方向电势。 8等势面是。电场线总是跟等势面相交,并且由 等势面指向的等势面。 9.你能记住几种电场的等势面分布? 教学案 一、复习导学 1.静电力、电场强度概念, 2.回顾重力做功的特点是什么? 静电力做功使试探电荷的哪个物理量发生了改变?说明物体获得怎样的能量呢?今天我们就从这个问题入手,来探究是什么能转化为试探电荷的动能? 二、合作探究 1.静电力做功的特点 结合课本图1。4-1(右图)分析试探电荷q在场强为E的均强电场中沿不同路径电场力做功的情况。 思考:1生活中从A运动到B的路径几条?在运动的过程必须有哪个物理量的作用? 2.如果A和B是处在电场强度为E 的匀强电场,带电量为q的试探电荷从A运动到B有几条路径?在运动过程中受到哪个力的作用? B A

18学年高中物理课时跟踪检测(四)电势和电势差粤教版选修3_1

课时跟踪检测(四) 电势和电势差 1.在点电荷Q 形成的电场中有一点A ,当一个-q 的试探电荷从电场的无限远处被移到电场中的A 点时,电场力做的功为W ,则试探电荷在A 点的电势能及电场中A 点的电势分别为( ) A .E p A =-W ,φA =W q B .E p A =W ,φA =-W q C .E p A =W ,φA =W q D . E p A =-W ,φA =-W q 解析:选A 由W =-E p A ,可得:E p A =-W , 由φ=E p q 得:φA =E p A q A =-W -q =W q 。故只有A 正确。 2.下列说法正确的是( ) A .A 、 B 两点的电势差,等于将正电荷从A 点移到B 点时电场力所做的功 B .电势差是一个标量,但是有正值或负值之分 C .电场力做功跟移动电荷的路径无关,但电势差跟移动电荷的路径有关 D .A 、B 两点的电势差是恒定的,不随零电势点的不同而改变,所以U AB =U BA 解析:选B 由电势差的定义可知A 项错误。从电势差的特性可知电势差是标量,有正负之分,B 项正确。从电场力做功的特性及电势差的定义可知两点间电势差只与两点的位置有关,C 项错误。由U AB =φA -φB =-(φB -φA )=-U BA ,故D 项错误。 3.(多选)a 、b 为电场中的两点,且a 点电势高于b 点,则可知( ) A .把负电荷从a 点移到b 点静电力做负功,电势能增加 B .把正电荷从a 点移到b 点静电力做正功,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 点电势能总是大于b 点的电势能 解析:选AB 正电荷在电势越高的地方具有的电势能越大,而负电荷在电势越高的地方具有的电势能越小。可知正电荷从a 移到b 电势能减小,负电荷从a 移到b 电势能增加。无论正电荷还是负电荷,静电力做正功电势能减小,静电力做负功电势能增加,因此A 、B 正确,C 错误。对D 选项,首先要清楚,在电场中某点放入电荷,这个电荷就具有电势能,如重力势能属于物体和地球构成的系统一样,电势能是由放入电场的电荷和电场共同决定的,不明确放在a 、b 点的电荷性质,不能比较其电势能高低;若a 、b 两点不放入电荷,单就电场中的某点,不存在电势能问题,因此D 选项错误。 4.一带电粒子在匀强电场E 中的运动轨迹如图1中虚线所示,电场方向竖直向下。若不计空气阻力,则此带电粒子从a 点运动到b 点的过程中,能量变化情况为( )

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