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2019-2020年高三物理一輪復(fù)習《課時3 電場能的性質(zhì)》教案 【學習目標】 1、理解電場力做功特點，掌握電場力做功和電勢能的變化的關(guān)系。 2、理解電勢能、電勢的概念及相互關(guān)系。 3、理解等勢面的概念及等勢面和電場線的關(guān)系。 4、理解電勢差的定義及正負值的定義。 5、會用UAB=φA-φB及UAB=WAB/q進行有關(guān)計算。 6、理解勻場電場中電勢差跟電場強度的關(guān)系U=Ed，會用U=Ed或E=U/d解決有關(guān)問題。 【知識梳理】 一、電勢能 1．電勢能：電荷在電場中具有的能量。 2．電勢能具有相對性，通常取無窮遠處或大地為電勢能的零點。 3．電場力做功是電勢能變化的量度：電場力對電荷做正功，電荷的電勢能減少；電荷克服電場力做功，電荷的電勢能增加；電場力做功的多少和電勢能的變化數(shù)值相等，這是判斷電荷電勢能如何變化的最有效方法。 4．電勢能大?。弘姾稍陔妶鲋心滁c的電勢能在數(shù)值上等于把電荷從這點移到電勢能為零處電場力所做的功。 二、電勢 1．電勢：電荷在電場中的某點電勢能和它的電荷量的比值。電勢用字母φ表示。 ①表達式：φ=Ep/q 單位：伏特（V），且有1V=1J/C。 ②意義：電場中某一點的電勢在數(shù)值等于單位電荷在那一點所具有的電勢能。 ③相對性：電勢是相對的，只有選擇零電勢的位置才能確定電勢的值，通常取無限遠或地球的電勢為零。 ④標量：有大小，沒有方向，但有正、負之分，這里正負只表示比零電勢高還是低。 ⑤電勢高低判斷： a．根據(jù)移動檢驗電荷做功判斷：移動正電荷電場力做正功(負功)時，電勢降落(升高)；移動負電荷電場力做正功(負功)時，電勢升高(降落)． b．根據(jù)電場線判斷：沿著電場線方向，電勢越來越低，逆著電場線方向電勢越來越高． c．根據(jù)場源電荷判斷：離正電荷越近，電勢越高，離場源負電荷越近，電勢越低． 三、等勢面：電場中電勢相等的點構(gòu)成的面。 1．定義：電場中電勢相同的點構(gòu)成的面叫做等勢面． 2．等勢面的特點： ①等勢面是為了形象描述電場中各點電勢高低分布而引入的假想圖，不是電場中實際存在的面． ②同一等勢面上各點間的電勢差為零，電荷在等勢面上移動時電場力不做功． ③電場線垂直于等勢面，并指向電勢降低最快的方向． ④等勢面不相交． ⑤電場強度較大的地方，等差的等勢面較密． 四、電勢差 1．電勢差：電荷q在電場中由一點A移動到另一點B時，電場力所做的功WAB與電荷量的q的比值。 UAB = WAB/q 注意：電勢差這個物理量與場中的試探電荷無關(guān)，它是一個只屬于電場的量。電勢差是從能量角度表征電場的一個重要物理量。 電勢差也等于電場中兩點電勢之差 ① ②電勢差由電場的性質(zhì)決定，與零電勢點選擇無關(guān)。 2．電場力做功：在電場中AB兩點間移動電荷時，電場力做功等于電量與兩點間電勢差的乘積。 WAB = q?UAB 注意： ①該式適用于一切電場；②電場力做功與路徑無關(guān) ③正負號運算法：按照符號規(guī)約把電量q和移動過程的始、終兩點的電勢差UAB的值代入公式WAB =qUAB． ④絕對值運算法：公式中的q和UAB都取絕對值代入計算，功的正負再另判斷：當正（或負）電荷從電勢較高的點移動到電勢較低的點時，是電場力做正功（或電場力做負功）；當正（或負）電荷從電勢較低的點移動到電勢較高的點時，是電場力做負功（或電場力做正功）． 五、電勢差與電場強度關(guān)系 1．電場方向是指向電勢降低最快的方向。在勻強電場中，電勢降低是均勻的。 2．勻強電場中，沿場強方向上的兩點間的電勢差等于場強和這兩點間距離的乘積。 U=E?d 在勻強電場中，場強在數(shù)值上等于沿場強方向每單位距離上降低的電勢。 注意：①兩式只適用于勻強電場。②d是沿場方向上的距離。 3．電場線和等勢面 注意電場線、等勢面的特點和電場線與等勢面間的關(guān)系： ①電場線的方向為該點的場強方向，電場線的疏密表示場強的大小。 ②電場線互不相交，等勢面也互不相交。 ③電場線和等勢面在相交處互相垂直。 ④電場線的方向是電勢降低的方向，而且是降低最快的方向。 ⑤電場線密的地方等差等勢面密；等差等勢面密的地方電場線也密。 要牢記以下幾種常見的電場的電場線和等勢面：步步高P104 圖2 六、電荷引入電場 1．將電荷引入電場 將電荷引入電場后，它一定受電場力Eq，且一定具有電勢能φq。 2．在電場中移動電荷電場力做的功 在電場中移動電荷電場力做的功W=qU，只與始末位置的電勢差有關(guān)。 ⑴無論對正電荷還是負電荷，只要電場力做功，電勢能就減小；克服電場力做功，電勢能就增大。 ⑵正電荷在電勢高處電勢能大；負電荷在電勢高處電勢能小。 ⑶利用公式W=qU進行計算時，各量都取絕對值，功的正負由電荷的正負和移動的方向判定。 ⑷每道題都應(yīng)該畫出示意圖，抓住電場線這個關(guān)鍵。（電場線能表示電場強度的大小和方向，能表示電勢降低的方向。有了這個直觀的示意圖，可以很方便地判定點電荷在電場中受力、做功、電勢能變化等情況。）