高中人教物理第2讲　电场能的性质 教案.doc

第2讲　电场能的性质
知识点　　电势能　Ⅰ
1．静电力做功
(1)特点：静电力所做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，与电荷经过的路径无关。
(2)计算方法
①W＝qEd，只适用于匀强电场，其中d为沿电场方向的距离，计算时q不带正负号。
②WAB＝qUAB，适用于任何电场，计算时q要带正负号。
2．电势能
(1)定义：电荷在电场中由于受到静电力的作用而具有的与其相对位置有关的能量叫作电势能，用Ep表示。
(2)静电力做功与电势能变化的关系
静电力做的功等于电势能的减少量，即WAB＝EpA－EpB。
(3)大小：电荷在某点的电势能，等于把它从这点移动到零势能位置时静电力所做的功。
[特别提醒]　(1)电势能是相互作用的电荷所共有的，或者说是电荷及对它作用的电场所共有的。我们说某个电荷的电势能，只是一种简略的说法。
(2)电荷在某点的电势能是相对的，与零势能位置的选取有关，但电荷从某点运动到另一点时电势能的变化是绝对的，与零势能位置的选取无关。
(3)电势能是标量，有正负，无方向。电势能为正值表示电势能大于在参考点时的电势能，电势能为负值表示电势能小于在参考点时的电势能。
(4)零势能位置的选取是任意的，但通常选取大地表面或离场源电荷无限远处为零势能位置。
知识点　　电势　Ⅰ
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之比，叫作电场在这一点的电势。
(2)定义式：φ＝。
(3)标矢性：电势是标量，有正负之分，其正(负)表示该点电势比零电势高(低)。
(4)相对性：电势具有相对性，同一点的电势与选取的零电势点的位置有关。一般选取离场源电荷无限远处为零电势点，在实际应用中常取大地的电势为0。
2．等势面
(1)定义：在电场中电势相同的各点构成的面。
(2)四个特点
①在同一个等势面上移动电荷时，静电力不做功。
②等势面一定与电场线垂直。
③电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面。
④等差等势面越密的地方电场强度越大，反之越小。
[特别提醒]　电场中某点的电势大小是由电场本身的性质决定的，与在该点是否放有电荷和所放电荷的电性、电荷量及电势能均无关。
知识点　　电势差　Ⅱ
匀强电场中电势差与电场强度的关系　Ⅱ1.电势差
(1)定义：在电场中，两点之间电势的差值。
(2)定义式：UAB＝φA－φB。显然，UAB＝－UBA。
(3)影响因素：电场中两点间电势差由电场本身决定，与电势零点的选取无关。
(4)静电力做功与电势差的关系：电荷q在电场中从A点移到B点时，静电力做的功WAB与移动电荷的电荷量q的比等于A、B两点间的电势差，即UAB＝，计算时q要带正负号。
2．匀强电场中电势差与电场强度的关系
(1)匀强电场中电势差与电场强度的关系
UAB＝Ed，其中d为匀强电场中A、B两点沿电场方向的距离。即：匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积。
(2)电场强度的另一表达式
①表达式：E＝。(只适用于匀强电场)
②意义：在匀强电场中，电场强度的大小等于两点之间的电势差与两点沿电场强度方向的距离之比。也就是说，场强在数值上等于沿电场方向单位距离上降低的电势。
知识点　　静电感应和静电平衡　Ⅰ
1．静电感应
当把一个不带电的金属导体放在电场中时，导体的两端分别感应出等量的正、负电荷，这种现象叫静电感应。
2．静电平衡
(1)定义：导体放入电场中时，两侧感应电荷的电场与原电场在导体内部叠加，使导体内部的电场减弱，随着自由电子不断运动，直到导体内部各点的电场强度E＝0为止，导体内的自由电子不再发生定向移动，这时我们说，导体达到静电平衡状态。
(2)处于静电平衡状态的导体的特点
①导体内部的电场强度处处为0；
②导体是一个等势体，导体表面是等势面；
③导体表面处的电场强度方向与导体表面垂直；
④导体内部没有净剩电荷，电荷只分布在导体的外表面；
⑤在导体外表面，越尖锐的位置，电荷的密度(单位面积的电荷量)越大，周围的电场强度越大。
一 堵点疏通
1．电场强度处处相同的区域内，电势一定也处处相同。(　　)
2．A、B两点的电势差是恒定的，所以UAB＝UBA。(　　)
3．电场中，场强方向是电势降落最快的方向。(　　)
4．电势有正负之分，因此电势是矢量。(　　)
5．电势的大小由电场的性质决定，与零电势点的选取无关。(　　)
6．电势差UAB由电场本身的性质决定，与零电势点的选取无关。(　　)
答案　1.×　2.×　3.√　4.×　5.×　6.√
二 对点激活
1．(人教版必修第三册·P30·T3改编)关于电场中两点电势的