高中物理-1.4电势能和电势教学课件设计

4.电势能和电势(1)第一章静电场人教版高中物理选修3-1从能量的角度认识电场【学习目标】1.知道静电力做功的特点,掌握静电力做功与电势能变化的关系.2.理解电势能、电势的概念，会判断电势能和电势的高低.【重点难点】

电势能与电势的高低功效果能量转化的量度重力做功知识回顾与路径无关,只与它的初末位置有关WG=mghWG与重力势能的关系

重力势能是相对的,规定零势能面势能才有意义一、静电力做功的特点知识探究导学探究情景1：试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中；（1）沿直线从A移动到B，静电力做的功为多少？（2）若q沿折线AMB从A点移动到B点，静电力做的功为多少？知识总结这与什么力做功像似呢？静电力做功的特点：与电荷经过的路径无关与电场中的初、末位置有关该结论对于非匀强电场也适用.知识总结

如图所示，在匀强电场中有A、B两点，将一电量为q的正电荷从A点移到B点，第一次沿直线AB移动该电荷，电场力做功为W1；第二次沿路径ACB移动该电荷，电场力做功W2；第三次沿曲线AB移动该电荷，电场力做功为W3，则()

A．W1＞W2＞W3 B．W1＜W3＜W2C．W1=W2

=W3 D．W1=W2＜W3即学即用即学即用C．W1=W2

=W3二、电势能导学探究情景2：静止的点电荷放在电场中，在电场力的作用下加速运动，动能增加，是哪种能转化为了动能？重力做功与路径无关静电力做功与路径无关重力势能电势能知识探究电荷在电场中的能量物体在重力场中的能量电势能动能ABq++功是能量转化的量度重力势能减少重力重力势能增加正功负功电场力电势能减少电场力电势能增加重力知识总结ABqE+移动方向ABqE+移动方向静电力对电荷做功电势能减少电荷克服静电力做功电势能增加ABq+FvAB-q-Fv总结：同一电场中，在同样的两点间，移动正电荷与移动负电荷，电

荷的电势能的增减是相反的由A移动到B的过程中甲乙静电力做正功静电力做负功电势能减小电势能增加知识总结知识总结WAB＝EpA－EpB思考：(1)如何求某一点的重力势能？零势能面(2)如何求某一点的电势能呢？A点重力势能等于从A点移动到零势能面时重力做的功若EpB=0，则EpA=WABABEqA+BEpB=0EpA=WAB总结:电荷在某点的电势能,等于把它从这点移动到

时静电力做的功.零势能位置通常规定：离场源电荷无限远处、大地表面的电势能为零。+

如图所示，A、B、C为电场中同一电场线上的三点.设电荷在电场中只受电场力作用，则下列说法正确的是(

)A.若在C

点无初速度地释放一正电荷，则该正电荷向B

运动，电势能减少B.若在C

点无初速度地释放一正电荷，则该正电荷向A

运动，电势能增加C.若在C

点无初速度地释放一负电荷，则该负电荷向A

运动，电势能增加D.若在C

点无初速度地释放一负电荷，则该负电荷向B

运动，电势能减少即学即用即学即用即学即用即学即用A.若在C

点无初速度地释放一正电荷，则该正电荷向B

运动，电势能减少三、电势导学探究情景3：如图所示的匀强电场，场强为E，取O点为零势能点，A点距O点为l，AO连线与电场线的夹角为θ.求：(1)电荷量为q的试探电荷在A点的电势能为多少？(2)电荷量为2q的试探电荷在A点的电势能为多少？电荷量为q的试探电荷在A点的电势能为：qElcosθ；电荷量为2q的试探电荷在A点的电势能为：2qElcosθ；知识探究解析：由EPA－EPO＝EqA+OEPO=0+lθqElcos

θ，

EPO=0可知WAO＝(1)电势

φ＝

，单位为

，符号为

.(2)电势描述电场能的性质，决定于

本身，与电荷量的大小

.(3)电势是标量.(4)通常选取：

或

处电势为零.伏特V大地无限远电场无关知识总结思考：电荷量变化时，A点的电场强度变化吗？

用什么量来表示电场的这种”能的性质”

呢？EqA+OEPO=0+lθEPA=qElcosθ电势:

φ＝定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值叫做电势总结：沿着电场线的方向电势逐渐

.降低知识总结思考：如何判断电势的高低？qA+B+正功EP减小,φ减小qA-B-负功EP增大,φ减小qA+B+负功EP增大,φ增大AB正功EP减小,φ增大--qABBA电势:

φ＝

q要带本身的正负号即学即用

在地面上插入一对电极M和N，将两个电极与直流电源相连，大地中形成恒定电流和恒定电场.恒定电场的基本性质与静电场相同，其电场线分布如图所示，P、Q是电场中的两点.下列说法中正确的是(

)A.P点场强比Q点场强大B.P点电势比Q点电势高C.P点电子的电势能比Q点电子的电势能大D.电子沿直线从N到M的过程中所受电场力恒定不变即学即用即学即用B.P点电势比Q点电势高知识应用例题:将一正电荷A从无穷远处移入电场中M点,电势能减少了8.0×10－9J，若将另一等量的负电荷B从无穷远处移入电场中的N点,电势能增加了9.0×10－9J，则下列判断中正确的是(

)A.φM＜φN＜0 B.φN＞φM＞0C.φN＜φM＜0 D.φM＞φN＞0C总结：电势高低的判断方法①电场线法：沿电场线方向，电势越来越低.②电势能判断法：由φ＝

知，正电荷，电势能越大，电势越高；

负电荷，电势能越大，电势越低.当堂达标达标1将一带电量为-q的检验电荷从无限远处移到电场中的A点，该过程中电场力做功为W，则检验电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为()达标2（多选）如图是某电场中的一条直电场线，一电子(重力不计)从a点由静止释放，它将沿直线向b点运动，则可判断()

A.该电场一定是匀强电场B.场强Ea<EbC.电子的电势能Epa>EPb

D.电势φa<φb达标3下列关于电场中场强与电势能、电势的关系说法正确的是()A.电荷在电势高处电势能也一定大B.场强越大的地方电势一定越高C.场强为零的地方电势必为零

D.电势为零的地方场强可以不为