電場(chǎng)的能的性質(zhì)1導(dǎo)學(xué)案

1、第六章第4講電場(chǎng)的能的性質(zhì)1【預(yù)習(xí)任務(wù)】精讀教材第一章46節(jié)及三維相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)性回顧。1.電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)：電場(chǎng)力做功與無關(guān)，只與有關(guān)，可見電場(chǎng)力做功與做功相似。2電勢(shì)能：定義：電荷在中具有的勢(shì)能，數(shù)值上等于將電荷從該點(diǎn)移到位置時(shí)電場(chǎng)力所做的功。（由電荷和電荷在電場(chǎng)中的所決定的能量。）電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系：電場(chǎng)力做的功等于,表達(dá)式：。標(biāo)矢性：是量，與電勢(shì)相似，也具有相對(duì)性；國際單位是焦耳（J）。3 .電勢(shì)：定義：試探電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)具有的與的比值。公式：,國際單位是伏特（V）或焦耳/庫侖（J/C）標(biāo)矢性：是標(biāo)量，沒有方向但是。在討論電勢(shì)的大小時(shí)，首先選定一個(gè)位置的電勢(shì)為零電勢(shì)，的為

2、正，的為負(fù)。4 .等勢(shì)面：定義：電場(chǎng)中的各點(diǎn)構(gòu)成的面。性質(zhì)等勢(shì)面上任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為電場(chǎng)線和等勢(shì)面,所以沿等勢(shì)面移動(dòng)電荷時(shí)，電場(chǎng)力和等勢(shì)面一直垂直不做功等差等勢(shì)面的表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱（等差等勢(shì)面越密，電場(chǎng)強(qiáng)度越大）任意的兩個(gè)等勢(shì)面都不能相交電場(chǎng)線和等勢(shì)面都是人們虛擬出來的形象描述電場(chǎng)的一種工具。5 .電勢(shì)差定義：電荷從電場(chǎng)中的某點(diǎn)A移動(dòng)到另一點(diǎn)時(shí)與比值。定義式：Uab=,國際單位是：.影響因素：電勢(shì)差Uab由電場(chǎng)本身的性質(zhì)決定，與移動(dòng)的電荷q及電場(chǎng)力做的功WAb差，與零電勢(shì)點(diǎn)的選取關(guān)。電勢(shì)差與電勢(shì)的關(guān)系：Uab=兇一相,Uab=-Uba標(biāo)矢性：是標(biāo)量，沒有方向，有正負(fù)的距離的乘積，即6 .勻強(qiáng)電

3、場(chǎng)的電勢(shì)差等于電場(chǎng)強(qiáng)度與這兩點(diǎn)間沿7 .說出每一個(gè)箭頭蘊(yùn)含的物理量間關(guān)系：電場(chǎng)的力的性質(zhì)等勢(shì)面電場(chǎng)強(qiáng)度E電勢(shì)曲勻強(qiáng)電場(chǎng)電勢(shì)差UaB電場(chǎng)力F=qE W. ：, A W電與AEP的關(guān)系電勢(shì)能Ep=q j電場(chǎng)的能的性質(zhì)判斷正誤，正確的畫“，”，錯(cuò)誤的畫“X”。(1)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方電勢(shì)一定為零。()(2)等勢(shì)面是客觀存在的，電場(chǎng)線與等勢(shì)面一定垂直。()(3)電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān)。()(4)帶電粒子一定從電勢(shì)能大的地方向電勢(shì)能小的地方移動(dòng)。()(5)由于靜電力做功跟移動(dòng)電荷的路徑無關(guān)，所以電勢(shì)差也跟移動(dòng)電荷的路徑無關(guān)，只跟這兩點(diǎn)的位置有關(guān)。()【課堂任務(wù)】、電勢(shì)差、電勢(shì)、電勢(shì)能的理解與應(yīng)用【例

4、1】相距很近的一對(duì)帶等量異號(hào)電荷的平行金屬板，它們之間的電場(chǎng)除邊緣外，可看作勻強(qiáng)電場(chǎng)，其電場(chǎng)線分布如圖5所示。一個(gè)帶電粒子沿圖中軌跡穿過該電場(chǎng)，則從a運(yùn)動(dòng)到d的過程中A.粒子的速度一直在增大8 .粒子的電勢(shì)能一直在減小C.粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在d點(diǎn)低D.粒子的加速度先變大再不變后變小【變式訓(xùn)練】1.如圖6所示，在空間直角坐標(biāo)系Oxyz中，有一四面體CAOB,C、A、O、B為四面體的四個(gè)頂點(diǎn)，它們的坐標(biāo)分別為：。(0,0,0)、A(L,0,0)、B(0,L,0)、C(0,0,L),D(2L,0,0)是x軸上一點(diǎn)，在坐標(biāo)原點(diǎn)O處固定著電荷量為+Q的點(diǎn)電荷，下列說法正確的是A.A、B、C三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)

5、度相同B.電勢(shì)差Uoa=UadC.將一電子由C點(diǎn)分別移動(dòng)到A、B兩點(diǎn)，電場(chǎng)力做功相同二、根據(jù)粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡、電場(chǎng)線(等勢(shì)面)進(jìn)行相關(guān)問題的判斷方法D.電子在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于在D點(diǎn)的電勢(shì)能【例2】如圖7所示，實(shí)線表示電場(chǎng)線，虛線表示帶電粒子只在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡,a、b為其運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn)，可以判定A.粒子在a點(diǎn)的速度大于在b點(diǎn)的速度B.粒子在a點(diǎn)的加速度大于在b點(diǎn)的加速度C.粒子一定帶正電荷D.粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能【變式訓(xùn)練】2.如圖8所示，在兩等量異種點(diǎn)電荷連線上有D、E、F三點(diǎn)，且DE=EF。K、M、L分別為過D、E、F三點(diǎn)的等勢(shì)面。一不計(jì)重力的帶負(fù)電粒子，從a點(diǎn)射入電

6、場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線所示，以|Wab|表示該粒子從a點(diǎn)到b點(diǎn)電場(chǎng)力做功的數(shù)值，以|Wbc|表示該粒子從b點(diǎn)到c點(diǎn)電場(chǎng)力做功的數(shù)值，則M、LiA.|Wab|=|Wbc|晨、tIB.Wab|V|Wbc|州二亞之一C.粒子由a點(diǎn)到b點(diǎn)，動(dòng)能減少：D.a點(diǎn)的電勢(shì)較b點(diǎn)的電勢(shì)低三、勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系【例3】如圖11所示，A、B、C、D、E、F為勻強(qiáng)電場(chǎng)中一個(gè)p仁邊長為10cm的正六邊形的六個(gè)頂點(diǎn)，A、B、C三點(diǎn)電勢(shì)分別為/1V、2V、3V,則下列說法正確的是£<"A.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為10V/m/FAB.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為2033V/mC.電荷量為1.6X1

7、0-19C的正點(diǎn)電荷從E點(diǎn)移到F點(diǎn)，電荷克服電場(chǎng)力做功為1.6X10-19JD.電荷量為1.6X109C的負(fù)點(diǎn)電荷從F點(diǎn)移到D點(diǎn)，電荷的電勢(shì)能減小4.8X1019J【變式訓(xùn)練】3.如圖12所示，以。點(diǎn)為圓心，以R=0.20m為半徑的圓與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)分別為a、b、c、d,該圓所在平面內(nèi)有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)方向與x軸正方向夾角0=60,已知a、b、c三點(diǎn)電勢(shì)分別為4淄V,4V,4小V,則下列說法正確的是A.該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E=40gV/mB.該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E=80V/mC. d點(diǎn)的電勢(shì)為一25VD. d點(diǎn)的電勢(shì)為一4V日作業(yè)（20分鐘）【梳理本節(jié)內(nèi)容，完成三維設(shè)計(jì)一輪用書對(duì)應(yīng)章節(jié)】1.（多選）（2

8、014新課標(biāo)全國卷n,19）關(guān)于靜電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)，下列說法正確的是（）A.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向處處與等電勢(shì)面垂直B.電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方，電勢(shì)也為零C.隨著電場(chǎng)強(qiáng)度的大小逐漸減小，電勢(shì)也逐漸降低D.任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度總是指向該點(diǎn)電勢(shì)降落最快的方向2.如圖13所示，在xOy坐標(biāo)系中以。為中心的橢圓上，有a、b、c、d、e五點(diǎn)，其中a、 b、c、d為橢圓與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)?，F(xiàn)在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)01處固定一正點(diǎn)電荷，另一正試探電荷僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡（正好過e點(diǎn)）如圖中虛線所示，下列說法正確的是b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為Ea和Eb,則Wa =Wb, Ea >EbB.WaW Wb,Ea >EbC

9、.Wa= Wb,Ea<EbD.WaWWb,Ea <Eb4.（多選）（2014新課標(biāo)全國卷I, 21）如圖15,在正點(diǎn)電荷 Q的電場(chǎng)中有 M、N、P、F四點(diǎn),M、N、P為直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)， F為MN的中點(diǎn)，/ M= 30 o M、N、 電勢(shì)分別用 如、料、幟、忻表示，已知 枷=機(jī)，妒=卡，點(diǎn)電荷 Q在M、 平面內(nèi)，則P、F四點(diǎn)處的N、P三點(diǎn)所在A.點(diǎn)電荷Q 一定在MP的連線上B .連接PF的線段一定在同一等勢(shì)面上C.將正試探電荷從 P點(diǎn)搬運(yùn)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功5.（多選）光滑絕緣的水平面上方存在一個(gè)水平方向的電場(chǎng),電場(chǎng)線與x軸平行，電勢(shì)（）與坐標(biāo)彳K x的關(guān)系式為：（）= 106x（ 4的單位為V, x單位為 初速度vo沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，則m）。一帶正電小滑塊 P,從x=0處以A .電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為 106 V/mB .電場(chǎng)方向沿x軸正方向C.小滑塊的電勢(shì)能一直增大A.a、c兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同B.d點(diǎn)的電勢(shì)小于b點(diǎn)的電勢(shì)C.正試探電荷沿虛線運(yùn)動(dòng)過程中在b點(diǎn)的電勢(shì)能小于在e點(diǎn)