第3课时 电场的能的性质
导学目标 1.会判断电场中电势的高低、电荷电势能的变化.2.会计算电场力做功及分析电场中的功能关系.
一、电场力做功与电势能
[基础导引]
在如图1所示的匀强电场中,把正电荷q从A点沿路径A→C→B移到
B点,与把它直接从A点沿直线AB移到B点,电场力做功相同吗?
所做的功是正功还是负功?电势能是增加还是减少?
[知识梳理]
1.电场力做功的特点
(1)在电场中移动电荷时,电场力做功与________无关,只与____________有关,可见电场力做功与________做功相似.
(2)在匀强电场中,电场力做的功W=________,其中d为沿________________的位移.
2.电势能
(1)定义:电荷在电场中具有的势能.电荷在某点的电势能,等于把它从该点移到__________位置时电场力所做的功.
(2)电场力做功与电势能变化的关系
电场力做的功等于________________________,即WAB=____________.
(3)电势能的相对性:电势能是相对的,通常把电荷在离场源电荷____________的电势能规定为零,或把电荷在________表面上的电势能规定为零.
二、电势和等势面
[基础导引]
图2甲、乙、丙分别是等量异种电荷、等量正电荷、正点电荷的电场线与等势面的分布情况.
甲 乙 丙
图2
问:(1)在图甲中,比较A、B、C三点的电势大小?
(2)在图乙中,O点、M点电势一样吗?
(3)在图丙中,A、B、C三点场强相等吗?电势相等吗?
[知识梳理]
1.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)定义式:φ=____________.
(3)矢标性:电势是标量,其大小有正负之分,其正(负)表示该点电势比电势零点高
(低).
(4)相对性:电势具有相对性,同一点的电势因__________的选取的不同而不同.
(5)沿着电场线方向电势逐渐降低.
2.等势面
(1)定义:电场中____________的各点构成的面.
(2)特点
①电场线跟等势面________,即场强的方向跟等势面________.
②在________上移动电荷时电场力不做功.
③电场线总是从__________的等势面指向__________的等势面.
④等差等势面越密的地方电场强度________;反之________.
:电势、电势能是由谁决定的?二者有何区别?有何联系?
三、电势差
[基础导引]
判断下列说法正确与否:
(1)电势差与电势一样,是相对量,与零电势点的选取有关 ( )
(2)电势差是一个矢量,有正值和负值之分 ( )
(3)由于电场力做功跟移动电荷的路径无关,所以电势差也跟移动电荷的路径无关,只跟这两点的位置有关 ( )
(4)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UAB=UBA ( )
[知识梳理]
1.电势差:电荷q在电场中A、B两点间移动时,电场力所做的功WAB跟它的电荷量q的比值,叫做A、B间的电势差,也叫电压.
公式:UAB=________.单位:伏(V).
2.电势差与电势的关系:UAB=________,电势差是标量,可以是正值,也可以是负值,而且有UAB=-UBA.
3.电势差UAB由________________________决定的,与移动的电荷q、电场力做的功WAB无关,与零电势点的选取也________.
4.电势差与电场强度的关系:匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿____________方向的距离的乘积.即U=Ed,也可以写作E=.
考点一 电势高低及电势能大小的判断
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曾老师为人和善,课堂幽默风趣,擅长思维的引导,对学生的把控能力很强。
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