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电势能和电势第二课时


电势能和电势
第二课时

导入
电场的力的性质我们必须用场强E来描述,那

么电场的能的性质我们又应该用什么物理量来描
述呢?能否用“电势能”呢? 电场的能的性质也是电场本身的一种属性,

它只能由场源本身所决定,而与电场中有无放入
试探电荷无关。而电势能的大小是与试探电荷的 电量q有关的(因q越大,其所受电场力就越大, 具有的做功本领大,电势能也就大),故不能用 “电势能”来描述电场的能的性质,我们引入一

个新的物理量——“电势”来表示它。

学习目标
1、将电势能和电荷量进行比值建立电势概 念,熟记其定义式,会用定义式计算电场中 某点的电势。 2、总结电势的高低与场强方向的关系。 3、描述等势面的概念,能画出常见电场的 等势面,总结等势面的特点。

学案反馈
存在问题: 1、电场强度与电势的关系。 2、电场中不同位置电势的判断。
3、正、负电荷在不同电场中的正负。

复习回顾
一、电场力做功特点
在匀强电场中移动电荷时,静电力做的 功与电荷的起始位置和终止位置有关,但 与电荷经过的路径无关。

复习回顾
二、电势能

电荷在电场中具有的与电荷位置有关的 能,叫电势能。

1、电荷在电场中具有电势能。
2、电场力对电荷做正功,电荷的电势 能减小 3、电场力对电荷做负功,电荷的电势能 增大 4、电场力做多少功,电荷电势能就变 化多少。 W ? E ? E ? ??E
AB PA PB P

三. 电势 电势:描述电场的能的性质的物理量。
那么怎样去衡量电场的能的性质、怎样去定义“电势”呢?
?

新知梳理

如图所示,设想把一试探电荷+q 放在电场中 某处A或B。它们在电场力F的作用下均移至无 限远处。则有:WA>WB EpA-0>EpB-0 Ep A EpB ? q q

· B

· A
+

同理可知:若试探电荷为-q,也有:

Ep A q

?

EpB q

也就是说,比值EpA/q的大小与试探电荷的正负及电量 q均无关,只与电场中该点在电场中的位置有关,故其可 衡量电场的性质。

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:

EP ?? q
符号为V

3. 单位: 伏特

1 V = 1 J/C

对电势的理解
?

?

?

1:电势的相对性:某点电势的大小是相对于零 点电势而言的。零电势的选择是任意的,一般选 地面和无穷远为零势能面。 2:电势的固有性:电场中某点的电势的大小是 由电场本身的性质决定的,与放不放电荷及放什 么电荷无关。 3:电势是标量

1.沿着电场线方向,电势将怎样变化? 沿着电场线方向,电势逐渐降低

2.如何确定电场中某点的电势? (提示:类比于电势能的确定.)

与电势能的情况相似,应先确定电场中 某点的电势为零.(通常取离场源电荷 无限远处或大地的电势为零.)

3.电势为负数时,负号表示方向吗? 电势是标量,只有大小,没有方向.(负电势 表示该处的电势比零电势处电势低.)

高度和电势
重力场中,同一物体在不 同位置,Ep不同。
电场中,同一电荷在 电场中的不同位置,EP 不同。 不同电荷在同一位置, EP正比于电量q EP/q 叫做电势 ? , ? 只与 相对位置有关

不同物体在同一位置, Ep正比于质量m Ep/m = gh,h只与相对位 置有关

等势面
地理上,等高线表示地势的高低。

在电场中常用等势面来表示电势的高低。
电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面

等势面

等势面的特点: 1、等势面一定跟电场线垂直,在同一等势面上的任意 两点间移动电荷,电场力不做功; 2、电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面, 任意两个等势面都不会相交; 3、等差等势面越密的地方电场强度越大

等势面 几种典型电场的等势面:

1、点电荷电场中的等势面: 以点电荷为球心的一簇球 面

等势面

2、等量异种点电荷电场中 的等势面: 两簇对称曲面

等势面

3、等量同种点电荷电场中 的等势面: 两簇对称曲面

等势面

4、形状不规则的带电导 体附近的电场线及等势 面

5、匀强电场中的等势面: 垂直于电场线的一簇平面

合作 探究 交流
(一)讨论目标: 1、电势的特点 2、等势面的特点 (二)重点讨论的问题: 新知一、学以致用1、4 、变式训练 (三)讨论要求:
小组内先相互交换导学案互查,并一对一讨论(A 与B,C与B或C),再组内集中讨论 ,学科小先生注 意控制讨论节奏,及时安排展示。

展示 点评 质疑
题目
新知一

展示方式
1书面 2、3、4口头

展示
9组

点评

要求

学以致用1
学以致用2 探究5 学以致用3 学以致用4

口头展示
书面展示 口头展示 口头展示 口头展示

8组
7组B1 6组 5组 4组 3组

1.目标:通过你的 展示使同学们思路更 加清晰。 2. 要求:①展示人 上台迅速,书写认真 快速规范,步骤清晰 简洁。②非展示人讨 论完毕,深入课本, 总结整理完善,并迅 速浏览展示内容,准 备点评、补充、质疑

等势面 如图所示,虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面,它们的电 ?b 和?c ,一带正电粒子射入电场中,其运动轨迹 势分别为 ?a 、 如实线KLMN所示。由图可知:AC A、粒子从K到L的过程中,电场力做负功

B、粒子从L到M的过程中,电场力做负功
C、粒子从K到L的过程中,电势能增加 D、粒子从L到M的过程中,动能减少

c
b

a
L

M

N

K


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