选修3-1第一章 静电场 第4节 《电势能和电势》学案
班级 姓名 。
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。
3、明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。
4、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。
学习重点：理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。
学习难点：掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相关问题 学习过程：(第一课时) 一、复习导学
1．请同学回顾上一节课我们是如何描述电场的强弱和方向的?
2．回顾重力做功的特点是什么?
引入：一个试探电荷在电场中某点由静止释放,将如何运动?
二、合作探究
一)．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 的匀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
静电力（即电场力）做功的特点:
过渡:电场力做功的特点说明了电荷在电场中由位置决定着具有一种势能,我们叫电势能.(类比:重力做功与重力势能.)
二）．电势能（与重力做功类比）
1、定义：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 能，这种势能叫做电势能。
2、静电力做功与电势能变化的关系：
表达式：
3、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。教材P 17） 关于电势能零点的规定：
问题一、判断电荷在电场中A 、B 两点具有的电势能高低(仔细观察教材P 17图1.4-2；1.4-3)
（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B 点的电势能小于在B 点的电势能。） 练习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
练习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
问题二、求电荷在电场中某点具有的电势能
（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： AB AB PA qEL W E ==）
练习3、有一电量去q=-2×10-6C 的点电荷，从电场中的A 点移动到B 点时，克服静电力做功6×10-4 J,从B 点移动到C 点时静电力做功9×10-4 J 。问：（1）以B 为零势能点，电荷在A 点的电势能E PA 是多少？ （2）以C 为零势能点，电荷在A 点的电势能E PA 又是多少？
课堂小结：
E
+
A B C
（第二课时）
班级 姓名 。
复习练习：如图,在场强E= 103N/C 的匀强电场中,点电荷q=+1c 从A 移动
到B,AB 相距L=1m,静电力做功为 J ；电势能如何变化 （填“增大”或“减小”）；若规定E PB =0,则E PA = J ；若规定E PA =0,则E PB = J ；
过渡: 电场力做功是放入电场中的电荷所受电场力做的功；电势能是放入电场中的电荷所具有的能，那么今天学习表征电场本身性质的物理量---电势。
三）.电势---（表征电场性质的重要物理量度）
（仔细阅读教材P 17--P 18内容，通过研究电荷在电场中电势能与它的电荷量的比值得出。参阅P 17图1.4—4）
（1）定义： 的比值，叫做这一点的电势。用?表示。标量，
只有大小，没有方向，但有正负。
（2）公式： （与试探电荷无关）（3）单位：伏特（V ） （4）电势与电场线的关系：
（5）零电势位置的规定：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．（大地或无穷远默认为零）
练习4、把q 1=4×10-9
C 的试探电荷放在电场中的A 点,具有6×10-8
J 的电势能,求A 点的电势?A 。若把q 2=2
×10-10
C 的试探电荷放在电场中的A 点，电荷具有的电势能是多少
四）．等势面
⑴．定义： 。 ⑵．观察几种常见电场的电场线及等势面，归纳等势面的特点（教材P 19
等势面的特点：
①
② ③ ④ ⑤ ⑥
⑶．等势面的用途：
练习5、某电场的等势面如图所示，试画出电场线的大致分布。若单位正电荷q 沿任一路径从A 点移到B 点，静电力做的功是多少？说明理由。正电荷q 从A 点移到C 点，跟从B 点移到C 点，静电力所做的功是否相等？说明理由。
（第三课时）练习课
1、图为电场中的一条电场线，A 、B 为这条电场线上的两点，则（ ） A 、B 点的场强一定比A 点的小 B 、B 点的电势一定比A 点的低
C 、将电荷从A 点移到B 点，电荷的电势能一定减小
D 、 B 点的电势能一定比A 点的低
2、若带正电的小球只受电场力的作用，则它在任意一段时间内（ ）
A ．一定沿着电场线由高电势向低电势运动
B ．一定沿着电场线由低电势向高电势运动
C ．不一定沿电场线运动，但一定由高电势向低电势运动
D ．不一定沿电场线运动，也不一定由高电势向低电势运动
3、如图3，绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E ．在与环心等高处放有一质量为m 、带电＋q 的小球，由静止开始沿轨道运动，下述说法正确的是（ ）
A ．小球在运动过程中机械能守恒
B ．小球经过环的最低点时速度最大
C ．小球经过环的最低点时对轨道压力为（mg ＋Eq ）
D ．小球经过环的最低点时对轨道压力为3（mg －q
E ） 4、教材“问题与练习”T 2、3、4、5、6
5、图一表示等量异种电荷P 和Q 形成的电场内的一簇等势面，求
(1) P 、Q 各带何种电荷？
(2) 把q=10－7
C 的正点电荷从A 移到B ，电场力做多少功？ (3) 把q 从B 移到C 电场力做多少功？ (4) 把q 从C 移到A 电场力做多少功？
(5) q 从A 出发经过B 和C 回到A 的过程中电场力对电荷做的总功为多
少？
课堂小结：
C