人教版高二物理必修第三册：电势能和电势课件

1、hABCmg mg mg 复习回顾1、功的计算：功是能量转化的量度！2、重力做功的特点：与路径无关,由初末位置的高度差来决定3、重力做功WG与重力势能变化的关系可以引进重力势能的概念在这三次情况下重力做功关系？4、重力势能是相对的,须选定零势能参考面hABCmg mg mg 复习回顾1、功的计算：功是能量转化思考：弹性势能化学能石子的动能从何而来？箱子的动能从何而来？功是能量转化的量度！思考：弹性势能化学能石子的动能从何而来？箱子的动能从何而来？ 一个试探电荷在电场中某点由静止释放,将如何运动?E 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+F什么能转换为动能的

2、呢? 一个试探电荷在电场中某点由静止释放,将如何运动?E 10.1电势能和电势（从能量的角度认识电场）10.1电势能和电势（从能量的角度认识电场）ME1.将电荷q从A沿直线移至B:AB+q+qF一、静电力做功的特点 WAB = F|AB|cos=qE|AM|q受力吗？多大？ME1.将电荷q从A沿直线移至B:AB+q+qF一、静电力MEAB2.将电荷q从A沿折线移至B:对AM:W1 = q E |AM|对MB:W2 = 0对全程:W = W1 + W2= q E|AM|+qF+qFMEAB2.将电荷q从A沿折线移至B:对AM:W1 = q3.将电荷q从A沿曲线移至B:MEAB+qFEAB+qF+

3、qF+qF+qFW = W1 + W2 + W3 + = q E|AM|W1 = q E x1W2 = q E x2W3 = q E x3 Mx1 + x2 + x3 +=?X1x2人教版（2019）高二物理 必修 第三册：10.1电势能和电势(共47张PPT)人教版（2019）高二物理 必修 第三册：10.1电势能和电势(共47张PPT)3.将电荷q从A沿曲线移至B:MEAB+qFEAB+qF+4.将电荷q从A沿其它曲线移至B，静电力做功？5. 如果移动负电荷，14结论又如何？MABqFEB+MAFq+人教版（2019）高二物理 必修 第三册：10.1电势能和电势(共47张PPT)人教版（2

4、019）高二物理 必修 第三册：10.1电势能和电势(共47张PPT)4.将电荷q从A沿其它曲线移至B，静电力做功？5. 如果移动6. 静电力做功有什么特点？(对于非匀强电场也适用)这与什么力做功相似呢？ 在匀强电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷经过的路径无关,只与电荷的起始位置和终止位置有关。 做功的过程是一个能量转化的过程，那么电场力做功的过程是什么能转化为什么能呢？人教版（2019）高二物理 必修 第三册：10.1电势能和电势(共47张PPT)人教版（2019）高二物理 必修 第三册：10.1电势能和电势(共47张PPT)6. 静电力做功有什么特点？(对于非匀强电场也适用)这与什么二、

5、电势能 1、电荷在电场中具有与其位置有关的能量叫电势能。思考：电场力做功与电势能有什么关系？（联系重力做功与重力势能的关系）ABEvABEv+静电力做正功,电荷的电势能减少.静电力做负功,即电荷克服静电力做功,电荷的电势能增加.如果是负电荷呢？人教版（2019）高二物理 必修 第三册：10.1电势能和电势(共47张PPT)人教版（2019）高二物理 必修 第三册：10.1电势能和电势(共47张PPT)二、电势能 1、电荷在电场中具有与其位置有关的能量叫电势能。 电场力做的功等于电势能的减少量电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小电场力对电荷做负功，电荷的电势能增大2、电场力做功与电势能的关系:人

6、教版（2019）高二物理 必修 第三册：10.1电势能和电势(共47张PPT)人教版（2019）高二物理 必修 第三册：10.1电势能和电势(共47张PPT) 电场力做的功等于电势能的减少量电场力对电荷做正功，电荷的电 电势能为负表示电荷在该处的电势能比零还要小3、电势能是相对的，与零电势能面有关 通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上电势能规定为零。 电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该处移动到零势能位置所做的功4、电势能是标量，有正负5、电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性人教版（2019）高二物理 必修 第三册：10.1电势能和电势(共47张PPT)人教

7、版（2019）高二物理 必修 第三册：10.1电势能和电势(共47张PPT) 电势能为负表示电荷在该处的电势能比零还要小3、电势能是相例1. 如图,在场强 的匀强电场中,点电荷q=+1c从A移动到B,AB相距L=1m,电场力做功为多少?电势能如何变化?电荷在B点具有的电势能多大？电势能减少EqFAB设A点的电势能WAB = EPAEPB =103J 电势能为负表示的物理意义是什么？+人教版（2019）高二物理 必修 第三册：10.1电势能和电势(共47张PPT)人教版（2019）高二物理 必修 第三册：10.1电势能和电势(共47张PPT)例1. 如图,在场强 的匀强电场中,点电荷重力势能和电

8、势能类比 重力场中，重力：地球和物体之间存在的吸引力电场中，电场力：电荷之间的作用力有重力就有重力势能Ep= mgh有电场力就有相应的能，叫电势能EPEp由物体和地面间的相对位置决定EP由电荷间的相对位置决定电场力做正功，电势能就减少电场力做负功，电势能就增加电场力作功，电势能改变重力做功，重力势能改变重力做正功，重力势能就减少重力做负功，重力势能就增加W重 = EP1-EP2WAB = EPA-EPB人教版（2019）高二物理 必修 第三册：10.1电势能和电势(共47张PPT)人教版（2019）高二物理 必修 第三册：10.1电势能和电势(共47张PPT)重力势能和电势能类比 重力场中，重

9、力：地球和物体之间存在的吸 尽管重力做功与电场力做功很相似，但还是存在很大差异正电荷顺电场线移动，电场力做正功，电势能减少负电荷顺电场线移动，电场力做负功，电势能增加正电荷逆电场线移动，电场力做负功，电势能增加负电荷逆电场线移动，电场力做正功，电势能减少存在两种电荷 尽管重力做功与电场力做功很相似，但还是存在很大差异正电1、一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点时，电场力做了5106J的功，那么 ( )A电荷在B处时将具有5106J 的电势能B电荷在B处将具有5106J 的动能C电荷的电势能减少了5106J D电荷的动能增加了5106J CD课堂训练1、一个电荷只在电场力作用下从电场中

10、的A点移到B点时，电场力增加了1.810-5J. EPC=1.810-5 J EPC=-1.210-5 JEPB=310-5 J EPA= -310-5 J 2、将带电量为610-6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了310-5J的功，再从B移到C，电场力做了1.210-5J的功，则 （1）电荷从A移到B，再从B移到C的过程中电势能共改变了多少？（2）如果规定A点的电势能为零，则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少？（3）如果规定B点的电势能为零，则该电荷在A点和C点的电势能分别为多少？人教版（2019）高二物理 必修 第三册：10.1电势能和电势(共47张PPT)人教版（2019

11、）高二物理 必修 第三册：10.1电势能和电势(共47张PPT)增加了1.810-5J. EPC=1.810-5 J E 电场的力的性质我们用场强E来描述，那么电场的能的性质我们又应该用什么物理量来描述呢？能否用“电势能”呢？ 电场的能的性质也是电场本身的一种属性，它只能由场源本身所决定，而与电场中有无放入试探电荷无关。而电势能的大小是与试探电荷的电量q有关的（因q越大，其所受电场力就越大，具有的做功本领大，电势能也就大），故不能用“电势能”来描述电场的能的性质，我们引入一个新的物理量“电势”来表示它。人教版（2019）高二物理 必修 第三册：10.1电势能和电势(共47张PPT)人教版（20

12、19）高二物理 必修 第三册：10.1电势能和电势(共47张PPT) 电场的力的性质我们用场强E来描述，那么电场的取O点的电势能为零,A为电场中任意一点， 则A点的电势能:EPA = q E L COS 讨论电势能与电荷的比值：思考与讨论ALOE+人教版（2019）高二物理 必修 第三册：10.1电势能和电势(共47张PPT)人教版（2019）高二物理 必修 第三册：10.1电势能和电势(共47张PPT)取O点的电势能为零,A为电场中任意一点， 则A点的电势能:E1 V = 1 J/C三、电势1. 定义:2. 公式:3. 单位: 伏特(V) (计算时要代入正负号)电荷电场中在某一点的电势能与它

13、的电荷量的比值人教版（2019）高二物理 必修 第三册：10.1电势能和电势(共47张PPT)人教版（2019）高二物理 必修 第三册：10.1电势能和电势(共47张PPT)1 V = 1 J/C三、电势1. 定义:2. 公式:3. ABCDE0V15V5V3V0V18V8V3V电势中应该注意的问题1. 电势具有相对性,确定电势,应先规定电场中某处的电势为零(通常规定离场源电荷无限远处或大地的电势为零)2. 电势是标量,有正负,数值取决于零电势的选取.(负电势表示该处的电势比零电势处电势低)人教版（2019）高二物理 必修 第三册：10.1电势能和电势(共47张PPT)人教版（2019）高二物

14、理 必修 第三册：10.1电势能和电势(共47张PPT)ABCDE0V15V5V3V0V18V8V3V电势中应该注 例题： 试探电荷q1放在电场中的A点,电势能为E(规定无限远处电势能为零),A点的电势为_,若把试探电荷q1换成试探电荷q2放在电场中的A点,A点的电势为_(仍规定无限远处电势能为零).若现在不取无限远处电势能为零,A点的电势还是 吗?人教版（2019）高二物理 必修 第三册：10.1电势能和电势(共47张PPT)人教版（2019）高二物理 必修 第三册：10.1电势能和电势(共47张PPT) 例题： 试探电荷q1放在电场中的A点,电势能为E(规定无限例题：将一电量为 的点电荷从

15、电场外一点P移至电场中某点A, 电场力做功 求A点的电势.解: 场外一点P的电势为注意:计算电势首先要规定零电势处,且电势可以为负从P A,电场力做的功 W=-EPA人教版（2019）高二物理 必修 第三册：10.1电势能和电势(共47张PPT)人教版（2019）高二物理 必修 第三册：10.1电势能和电势(共47张PPT)例题：将一电量为 的点电荷从电场外一点P移电场线指向电势降低的方向 MEAB+q+qF思考：沿着电场线方向,电势将怎样变化?人教版（2019）高二物理 必修 第三册：10.1电势能和电势(共47张PPT)人教版（2019）高二物理 必修 第三册：10.1电势能和电势(共47

16、张PPT)电场线指向电势降低的方向 MEAB+q+qF思考： 4、如以无穷远处电势为零，则： (1)正电荷（+Q）形成的电场中各点的电势均为正值 (2)负电荷（-Q）形成的电场中各点的电势均为负值3.沿电场线方向电势降低人教版（2019）高二物理 必修 第三册：10.1电势能和电势(共47张PPT)人教版（2019）高二物理 必修 第三册：10.1电势能和电势(共47张PPT) 4、如以无穷远处电势为零，则： (1)正电荷（+Q 1、把 的试探电荷放在电场中的A 点,具有 的电势能,求A点的电势.（1）若把 的试探电荷放在电场中的A点,电荷所具有的电势能是多少? （2）若把 的试探电荷放在电场

17、中的A点,电荷所具有的电势能又是多少? 课堂训练15V人教版（2019）高二物理 必修 第三册：10.1电势能和电势(共47张PPT)人教版（2019）高二物理 必修 第三册：10.1电势能和电势(共47张PPT) 1、把 的试探电荷放在电场中的A 点2如图所示，a、b为某电场线上的两点，那么以下的结论正确的是 （ ） A把正电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能减少B把正电荷从a移到b，电场力做负功，电荷的电势能增加 C把负电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能增加D 从a到b电势逐渐降低AD人教版（2019）高二物理 必修 第三册：10.1电势能和电势(共47张PPT)人教版（20

18、19）高二物理 必修 第三册：10.1电势能和电势(共47张PPT)2如图所示，a、b为某电场线上的两点，那么以下的结论正确的3、有关电场中某点的电势，下列说法中正确的是（ ）A、由放在该点的电荷所具有的电势能的多少决定B、由放在该点的电荷的电量多少来决定C、与放在该点的电荷的正负有关D、是电场本身的属性，与放入该点的电荷情况无关D 人教版（2019）高二物理 必修 第三册：10.1电势能和电势(共47张PPT)人教版（2019）高二物理 必修 第三册：10.1电势能和电势(共47张PPT)3、有关电场中某点的电势，下列说法中正确的是（ 4、如图所示，点电荷的静电场中电场线用实线表示，但其方向

19、未标明，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹。a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受到电场力作用，根据此图可作出正确判断的是( )A.带电粒子所带电荷的性质B.带电粒子在a、b两点的受力方向C.带电粒子在a、b两点的速度何处较大D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大BCDab4、如图所示，点电荷的静电场中电场线用实线表示，但其方向未标5、如图所示，电场中有A、B两点，则下列说法中正确的是（ ）A、电势A B 场强EAEBB、电势A B 场强EAEpBABEBC5、如图所示，电场中有A、B两点，则下列说法中正确的是（ 电势高低的判断1、电场线法：在同一电场线上，电势顺着电场线的方

20、向不断减少。2、根据场源电荷的电场来判断，在正电荷的电场中，离它越近电势越高。在负电荷产生的电场中，情况相反。3、根据电场力做功。移动正电荷时，电场力若做正功，电势降低。电场力若做负功，电势升高。 对于负电荷，情况恰好相反。电势高低的判断1、电场线法：在同一电场线上，电势顺着电场线的地理上，等高线表示地势的高低。在电场中常用等势面来表示电势的高低。电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面四、等势面【约定】为了使等势面能够反映电场的强弱，通常使相邻等势面之间的电势差相等等差等势面地理上，等高线表示地势的高低。四、等势面【约定】为了使等势面1、几种典型电场的等势面：（1）点电荷电场中的等势面：以点电

21、荷为球心的一簇球面1、几种典型电场的等势面：（1）点电荷电场中的等势面：（2）等量异种点电荷电场中的等势面：两簇对称曲面（2）等量异种点电荷电场中的等势面：（3）等量同种点电荷电场中的等势面：两簇对称曲面（3）等量同种点电荷电场中的等势面：（4）匀强电场中的等势面： 垂直于电场线的一簇平面（4）匀强电场中的等势面：（5）带电导体周围的电场和等势面（5）带电导体周围的电场和等势面（1）在同一等势面上的任意两点间移动电荷，电场力不做功（2）电场线跟等势面垂直，且由电势较高的等势面指向电势较低的等势面 （3）等差等势面越密的地方，电场强度越大（4）不同等势面在空间不相交。 （6）处于静电平衡状态的导

22、体是一个等势体，其表面为一个等势面 （7）地球也是一个等势体，因此往往选地球的电势为零2、等势面的特点（5）沿电场方向电势降低最快20100（1）在同一等势面上的任意两点间移动电荷，电场力不做功（2） 课堂训练1、关于等势面正确的说法是（ ）A电荷在等势面上移动时不受电场力作用， 所以不做功B等势面上各点的场强大小相等C等势面一定跟电场线垂直D两等势面不能相交CD 课堂训练1、关于等势面正确的2、一个点电荷，从静电场中的a点移至b点，其电势能的变化为零，则（）Aa、b两点的场强一定相等B该电荷一定沿等势面移动C作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的 Da、b两点的电势相等D2、一个点电荷

23、，从静电场中的a点移至b点，其电势能的变化为零3、如图，虚线a、b、c是某静电场中的三个等势面，它们的电势a最大，c最少，一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如图实线KLMN所示，由图可知（ ）粒子从K到L的过程中，电场力做负功粒子从L到M的过程中，电场力做负功粒子从K到L的过程中，电势能增加粒子从L到N的过程中，动能减少ACKNMLabc3、如图，虚线a、b、c是某静电场中的三个等势面，它们的电势4、一负电荷仅受电场力的作用，从电场A点运动到B点，在此过程中，该电荷做初速度为零的匀加速直线运动，则A、B两点电场强度EA、EB及该电荷在A、B两点的电势能A、B之间的关系（ ）A.EA=EB B.EAB解析：负电荷在电场中只受电场力作用而做匀加速直线运动，可知电场是匀强电场，所以A对，由于电场力对负电荷做正功，动能增加，则电势能减少，所以D对。AD