《高一物理备课导学案(人教版2019必修第三册)》10.1 电势能和电势(导学案)(原卷版)

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第 1 节 电势能和电势
【自主预习】
一、静电力做功的特点
1.静电力做功:在匀强电场中,静电力所做的功 。其中 θ为① 的夹角。
2.特点:在静电场中移动电荷时,静电力所做的功与电荷的② 和③ 有关,与电荷④
无关。以上结论适用于匀强电场和非匀强电场。
二、电势能
1.概念:电荷在⑤ 中的势能,可用 表示。
2.大小:电荷在某点的电势能,等于把它从这点移动到⑥ 位置时静电力所做的功。
3.与静电力做功的关系:静电力所做的功等于电势能的⑦ ,用公式表示为 。静电力
做正功,电势能⑧ ;静电力做负功,电势能⑨
4.电势能的数值大小与⑩ 的选取有关,通常把电荷在 或大地表面的电势能规定为
0
三、电势
1.定义:电荷在电场中某一点的 之比。
2.定义式:φ=
3.单位:在国际单位制中,电势的单位为伏特,符号是
4.矢标性:电势是 ,但有正值和负值之分。
5.相对性:
(1)电势是相对的,只有先确定了电场中某点的电势为 0以后,才能确定电场中其他各点的电势,即电场中
某点的电势跟 位置的选择有关。
(2)电势正值与负值的意义:在规定了零电势后,电场中各点电势可以是正值,也可以是负值。正值表示该
点电势 零电势;负值表示该点电势 零电势。
6.与电场线的关系:沿电场线的方向电势
【方法突破】
一、对静电力做功、电势能的理解
1.对静电力做功特点的理解
(1)静电力对电荷所做的功,与电荷的初末位置有关,与电荷经过的路径无关。该结论适用于任何静电场。
(2)无论带电体在电场中做直线运动还是做曲线运动,无论带电体只受静电力作用还是受多个力作用,无
论静电力做正功还是做负功,静电力做功的特点不变。
2.电势能的特点
(1)电势能是由电场和电荷共同决定的,属于电荷和电场所共有的,我们习惯上说成电荷的电势能。
(2)电势能是标量,有正负但没有方向,其正负表示大小。
(3)电势能是相对的,其大小与选定的参考点有关。确定电荷的电势能,首先应确定参考点,也就是零势
能点的位置。
3.电势能增减的判断方法
(1)做功判断法
无论正、负电荷,只要电场力做正功,电荷的电势能一定减小;只要电场力做负功,电荷的电势能一定增
大。
(2)电场线判断法
正电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐减小;逆着电场线的方向移动时,电势能逐渐增大。
负电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐增大;逆着电场线的方向移动时,电势能逐渐减小。
4.电势能与重力势能的比较
 两种势能
比较内容  
电势能 重力势能
定义 电场中的电荷具有的势能——电势能 重力场中的物体具有的势能——重力势
系统性 电荷和电场 物体和地球
大小的
相对性
电荷在某点的电势能等于把电荷从该点
移到零势能位置时静电力做的功
物体在某点的重力势能等于把物体从该
点移到零势能位置时重力做的功
变化大小 电场力做的功是电势能变化大小的量
度,静电力做的功等于电势能的减少量
重力做的功是重力势能变化大小的量
度,重力做的功等于重力势能的减少量
的量度
对应力做功
的特点
做功多少只与始末位置有关,与经过的路径无关,且做的功等于势能的减少量
【例 1】如图所示,实线为三条未知方向的电场线,从电场中的 M点以相同的速度飞出 ab两个带电粒子,
ab的运动轨迹如图中的虚线所示,设 ab只受电场力作用,则(  )
Aa一定带正电,b一定带负电
B.电场力对 a做正功,对 b做负功
Ca的速度将减小,b的速度将增大
Da的加速度将减小,b的加速度将增大
【针对训练 1】一个电荷只在电场力作用下从电场中的 A点移到 B点时,电场力做了 5×10-6 J 的功,那么(
A.电荷在 B处时将具有 5×10-6 J 的电势能
B.电荷在 B处将具有 5×10-6 J 的动能
C.电荷的电势能减少了 5×10-6 J
D.电荷的动能减少了 5×10-6 J
二、对电势的理解
1.电势的特点
(1)电势具有相对性;电势是相对的,电场中某点的电势高低与零电势点的选取有关。通常将离场源电荷
无穷远处,或是地球表面选为零电势点。
(2)电势是标量:电势是只有大小、没有方向的物理量,在规定了电势零点后,电场中各点的电势可能是
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