人教版 (2019)必修第三冊(cè)1 電勢(shì)能和電勢(shì)精品學(xué)案及答案-學(xué)案下載-教習(xí)網(wǎng)

[學(xué)習(xí)目標(biāo)] 1.知道靜電力做功的特點(diǎn)，掌握靜電力做功與電勢(shì)能變化之間的關(guān)系(重點(diǎn))。2.理解電勢(shì)能、電勢(shì)的概念及電勢(shì)和電勢(shì)能的相對(duì)性(重難點(diǎn))。3.掌握電勢(shì)能的計(jì)算方法(重點(diǎn))。4.會(huì)判斷電場中兩點(diǎn)電勢(shì)的高低(重點(diǎn))。
一、靜電力做功的特點(diǎn)
如圖所示，正試探電荷q在電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場中，僅在靜電力作用下從A移動(dòng)到B。
(1)若q沿直線(圖甲)運(yùn)動(dòng)，靜電力做的功為多少？
(2)若q沿折線(圖甲)AMB從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，靜電力做的功為多少？
(3)若q沿任意曲線ANB(圖乙)從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，靜電力做的功為多少？
(4)由此可得出什么結(jié)論？
答案 (1)靜電力對(duì)試探電荷q做的功WAB＝Fcs θ·|AB|＝qEcs θ·|AB|＝qE·|AM|；
(2)在q沿AM移動(dòng)過程中靜電力做功W1＝qE·|AM|，在q沿MB移動(dòng)過程中靜電力做功W2＝0，總功WAMB＝W1＋W2＝qE·|AM|；
(3)WANB＝W1＋W2＋W3＋…＋Wn＝qE·|AM|；
(4)電荷在勻強(qiáng)電場中沿不同路徑由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，靜電力做功相同。說明靜電力做功與路徑無關(guān)，只與初、末位置有關(guān)。
靜電力做功的特點(diǎn)：靜電力所做的功與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)，與電荷經(jīng)過的路徑無關(guān)。
注意：這個(gè)結(jié)論雖然是從勻強(qiáng)電場中推導(dǎo)出來的，但是可以證明對(duì)非勻強(qiáng)電場也是適用的。二、電勢(shì)能
(1)分析正電荷只在靜電力作用下從A→B運(yùn)動(dòng)(圖甲)和從B→A運(yùn)動(dòng)時(shí)(圖乙)靜電力做功情況、動(dòng)能和電勢(shì)能的變化。
(2)參考重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系總結(jié)靜電力做功與電勢(shì)能之間有什么關(guān)系。
(3)如果規(guī)定B點(diǎn)為零勢(shì)能位置，若電荷從A移動(dòng)至B靜電力對(duì)電荷做功為WAB，則電荷在A點(diǎn)電勢(shì)能是多少？
答案 (1)從A→B靜電力做正功，動(dòng)能增加，電勢(shì)能減少；
從B→A靜電力做負(fù)功，動(dòng)能減少，電勢(shì)能增加。
(2)WAB＝EpA－EpB，WAB＝－ΔEp
靜電力做的功等于電勢(shì)能的減少量。
(3)由WAB＝EpA－EpB＝EpA－0得EpA＝WAB。
1．定義：電荷在電場中具有的勢(shì)能，是與位置有關(guān)的物理量。符號(hào)：Ep。
2．靜電力做功與電勢(shì)能變化之間的關(guān)系：
(1)WAB＝EpA－EpB。
(2)靜電力做正功，即WAB>0，電勢(shì)能減少；靜電力做負(fù)功，即WABEpB φA>φB
(2)EpAφB
(3)由(1)(2)說明，電場中兩點(diǎn)電勢(shì)高低與試探電荷無關(guān)。沿電場線方向電勢(shì)逐漸降低。
4．電勢(shì)高低的判斷：沿著電場線方向電勢(shì)逐漸降低。
5．電勢(shì)的相對(duì)性：只有在規(guī)定了零電勢(shì)點(diǎn)之后，才能確定電場中某點(diǎn)的電勢(shì)，一般選大地或離場源電荷無限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為0。
6．電勢(shì)是標(biāo)(填“矢”或“標(biāo)”)量，但有正負(fù)。在同一電場中，電勢(shì)為正值表示該點(diǎn)電勢(shì)高于零電勢(shì)，電勢(shì)為負(fù)值表示該點(diǎn)電勢(shì)低于零電勢(shì)。
注意：通過φ＝eq \f(Ep,q)計(jì)算時(shí)，Ep、q均需代入正負(fù)號(hào)。
(1)電場強(qiáng)度為零的位置電勢(shì)也為零。( × )
(2)電場強(qiáng)度大的位置電勢(shì)不一定高。( √ )
(3)電勢(shì)降低的方向就是電場線的方向。( × )
(4)某電場中，A點(diǎn)的電勢(shì)φA＝－3 V，B點(diǎn)的電勢(shì)φB＝－4 V，則φAφb>φc
C．Ea>Eb>Ec，φa>φb>φc
D．Ea＝Eb＝Ec，φa

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