2019-2020年高三物理一輪復(fù)習(xí)《課時(shí)3 電場能的性質(zhì)》教案.doc

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2019-2020年高三物理一輪復(fù)習(xí)《課時(shí)3 電場能的性質(zhì)》教案 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1、理解電場力做功特點(diǎn)，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(fù)值的定義。 5、會(huì)用UAB=φA-φB及UAB=WAB/q進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。 6、理解勻場電場中電勢差跟電場強(qiáng)度的關(guān)系U=Ed，會(huì)用U=Ed或E=U/d解決有關(guān)問題。 【知識(shí)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(duì)性，通常取無窮遠(yuǎn)處或大地為電勢能的零點(diǎn)。 3．電場力做功是電勢能變化的量度：電場力對(duì)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．電勢能大小：電荷在電場中某點(diǎn)的電勢能在數(shù)值上等于把電荷從這點(diǎn)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(diǎn)電勢能和它的電荷量的比值。電勢用字母φ表示。 ①表達(dá)式：φ=Ep/q 單位：伏特（V），且有1V=1J/C。 ②意義：電場中某一點(diǎn)的電勢在數(shù)值等于單位電荷在那一點(diǎn)所具有的電勢能。 ③相對(duì)性：電勢是相對(duì)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(yuǎn)或地球的電勢為零。 ④標(biāo)量：有大小，沒有方向，但有正、負(fù)之分，這里正負(fù)只表示比零電勢高還是低。 ⑤電勢高低判斷： a．根據(jù)移動(dòng)檢驗(yàn)電荷做功判斷：移動(dòng)正電荷電場力做正功(負(fù)功)時(shí)，電勢降落(升高)；移動(dòng)負(fù)電荷電場力做正功(負(fù)功)時(shí)，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(fù)電荷越近，電勢越低． 三、等勢面：電場中電勢相等的點(diǎn)構(gòu)成的面。 1．定義：電場中電勢相同的點(diǎn)構(gòu)成的面叫做等勢面． 2．等勢面的特點(diǎn)： ①等勢面是為了形象描述電場中各點(diǎn)電勢高低分布而引入的假想圖，不是電場中實(shí)際存在的面． ②同一等勢面上各點(diǎn)間的電勢差為零，電荷在等勢面上移動(dòng)時(shí)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(qiáng)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(diǎn)A移動(dòng)到另一點(diǎn)B時(shí)，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(gè)物理量與場中的試探電荷無關(guān)，它是一個(gè)只屬于電場的量。電勢差是從能量角度表征電場的一個(gè)重要物理量。 電勢差也等于電場中兩點(diǎn)電勢之差 ① ②電勢差由電場的性質(zhì)決定，與零電勢點(diǎn)選擇無關(guān)。 2．電場力做功：在電場中AB兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷時(shí)，電場力做功等于電量與兩點(diǎn)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(fù)號(hào)運(yùn)算法：按照符號(hào)規(guī)約把電量q和移動(dòng)過程的始、終兩點(diǎn)的電勢差UAB的值代入公式WAB =qUAB． ④絕對(duì)值運(yùn)算法：公式中的q和UAB都取絕對(duì)值代入計(jì)算，功的正負(fù)再另判斷：當(dāng)正（或負(fù)）電荷從電勢較高的點(diǎn)移動(dòng)到電勢較低的點(diǎn)時(shí)，是電場力做正功（或電場力做負(fù)功）；當(dāng)正（或負(fù)）電荷從電勢較低的點(diǎn)移動(dòng)到電勢較高的點(diǎn)時(shí)，是電場力做負(fù)功（或電場力做正功）． 五、電勢差與電場強(qiáng)度關(guān)系 1．電場方向是指向電勢降低最快的方向。在勻強(qiáng)電場中，電勢降低是均勻的。 2．勻強(qiáng)電場中，沿場強(qiáng)方向上的兩點(diǎn)間的電勢差等于場強(qiáng)和這兩點(diǎn)間距離的乘積。 U=E?d 在勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)在數(shù)值上等于沿場強(qiáng)方向每單位距離上降低的電勢。 注意：①兩式只適用于勻強(qiáng)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(diǎn)和電場線與等勢面間的關(guān)系： ①電場線的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的場強(qiáng)方向，電場線的疏密表示場強(qiáng)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(dòng)電荷電場力做的功 在電場中移動(dòng)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(duì)正電荷還是負(fù)電荷，只要電場力做功，電勢能就減??；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(fù)電荷在電勢高處電勢能小。 ⑶利用公式W=qU進(jìn)行計(jì)算時(shí)，各量都取絕對(duì)值，功的正負(fù)由電荷的正負(fù)和移動(dòng)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(gè)關(guān)鍵。（電場線能表示電場強(qiáng)度的大小和方向，能表示電勢降低的方向。有了這個(gè)直觀的示意圖，可以很方便地判定點(diǎn)電荷在電場中受力、做功、電勢能變化等情況。）