10.1电势能 课件- 高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

1、10.1.1 电势能重力F=mg静电力F=qE重力做功具有跟路径无关的特点，静电力做功是否也具有这一特点?如图,在电场强度为E的匀强电场中任取A、B两点，把试探电荷q沿两条不同路径从A点移动到B点。一、静电力做功的特点计算这两种情况下静电力对电荷所做的功。MEAB+qq+将电荷q沿直线AB从A移至BMEAB+qq+FWAB = qE|AB| cos= qE|AM|将电荷q沿折线AMB从A移至BMEAB对AM:W1 = q E |AM|对MB:W2 = 0对全程:W = W1 + W2= q E|AM|+qFMEAB+qFEAB+qF+qF+qF+qFW = W1 + W2 + W3 + = q

2、 E|AM|W1 = q E x1W2 = q E x2W3 = q E x3 Mx1 + x2 + x3 +=?X1x2将电荷q沿曲线从A移至B静电力做功有什么特点?在匀强电场中移动电荷时,静电力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。结论虽然是从匀强电场中推导出来的，但可以证明，对于非匀强电场也是适用的。例1.如图所示，在电场中把点电荷q从A点移动到B点，不管走什么路径，静电力所做的功都相同说明静电力做功与电荷经过的_无关，与电荷的_位置和_位置有关。末路径初本题考查静电力做功的特点，抓住静电力与重力相似，静电力做功与重力做功相似进行分析即可变式.如图所示，在点电荷-Q

3、的电场中，M、N是两个等势面现将一点电荷+q，从a点分别经路径和路径（经过C点）移到b点，在这两个过程中（）A都是电场力做功，沿路径做的功比沿路径做的功少 B都是电场力做功，沿路径做的功等于沿路径所做的 C都是克服电场力做功，沿路径做的功大于沿路径做的功 D都是克服电场力做功，沿路径做的功大于沿路径做的功 B一个试探电荷在电场中某点由静止释放，将如何运动?+在电场力作用下电荷做加速运动，一段时间后获得一定的速度，试探电荷的动能增加。动能是什么能转化来的？电荷在电场中具有势能，叫电势能。用Ep表示。二、电势能重力做功=重力势能的减少量静电力做功=？电势能WAB：电荷由A点运动到B点静电力所做的功

4、;EpA:电荷在A点的电势能；EpB:电荷在B点的电势能。把电荷从A点移到B+WAB=EpA-EpBEpA EpB，WAB为正值，表明静电力做正功电势能减少EpA EpB，WAB为负值，表明静电力做负功电势能增加静电力做的功只能决定电势能的变化量，而不能决定电荷在电场中某点电势能的数值。怎样求电荷在电场中某位置时具有的电势能？电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功。 电势能与重力势能一样，具有相对性。要想求电荷在电场中某点具有的电势能必须先规定零电势能点。 MEAB+q+qF比如：规定电荷在B点的电势能为零如图求电荷在A点的电势能。通常把电荷离场源电荷无限远处的电势

5、能规定为零，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零。例2.把正点电荷由a点沿电场线移到b点的过程中，关于电场力对电所做的功及电势能的变化，下列说法中正确的是 （）A电场力做正功，电势能减少 B电场力做正功，电势能增如 C电场力做负功，电势能增加 D电场力做负功，电势能减少 A明确带电粒子在电场中的受力方向，则可明确电场力做功情况；再根据电场力做正功时电势能减小，而电场力做负功时电势能增加进行判断。变式.如图所示，点电荷固定于Q点，一带电粒子仅在库仑力作用下，做以Q为焦点的椭圆运动M、N为椭圆长轴端点上的两点，下列说法正确的是（）A带电粒子与点电荷的电性一定相同 B带电粒子与点电荷的电性可能相同，

6、也可能相反 C带电粒子在M点的电势能大于在N点的电势能 D带电粒子在M点的动能大于在N点的动能 D随堂检测1.下列说法中正确的是( ) A无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，电场力做的正功越多，电荷在该点的电势能就越大B无论是正还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，电场力做的正功越少，电荷在该点的电势能越大C无论是正还是负电荷，从无穷远处移到电场中某点时，克服电场力做功越多，电荷在该点的电势能越大D无论是正电荷还是负电荷，从无穷远处移到电场中某点时，电场力做功越多，电荷在该点的电势能越大A随堂检测2.如图所示，两个等量正点电荷分别固定在正方体的两个顶点上，A、B、C为正方体的

7、顶点，D为BC连线的中点，下列说法正确是（）AA、B、C三点的场强相同BA、B、C三点的电势相同CD点处的场强为零D将一电荷量为+q的检验电荷由A点沿直线移动到B点的过程中电势能一直减小D随堂检测3.如图所示，水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面，一带电滑块以Ek0=40J的初动能从斜面底端a冲上斜面，到顶端b后返回。已知滑块从a滑到b的过程中克服摩擦力做功15J，克服重力做功30J，则（）A滑块带正电，上滑过程中电势能增加5JB滑块上滑过程中机械能增加10JC滑块下滑过程中机械能减少20JD滑块返回到斜面底端时动能为10JD随堂检测4.如图所示，真空中两个等量正点电荷分别放置在M、N两点，在MN的连线上a、b两点关于中点O对称，MN连线的中垂线上的两点c和d关于O点对称，下列说法中正确的是（）A质子在a点的电势能大于在c点的电势能Ba点的电场强度等于b点的电场强度C把电子从a点移到c点电场力做的功等于把电子从d点移到b点电场力做的功D把电子从c点移到d点过程中，电场力一直做正功A随堂检测5.如图所示，是一个固定的正电荷激发的电场，a、b是同一条电场线上的两点，下列说法正确的是（）A正试探电荷从b点移动到a点，电场力对它做正功B负试探电荷从b点移动到a点，电场力对它不做功C正试探电荷