人教版高中物理必修三 （电势能和电势）教学课件

第十章静电场中的能量1.电势能和电势

自主探新知预习有关无关静电场减少量EpA－EpB

减少增加零势能位置为零无限远处大地处电势能电荷量伏特离场源电荷无限远正负逐渐降低√××××合作攻重难探究静电力做功和电势能的变化对电势的理解当堂固双基达标Thankyouforwatching!电势能和电势

温故知新1.功的计算：

2.重力的特点:（1）与路径无关，由初末位置的高度差来决定。

3.重力势能是相对的，须选定零势能参考面。重力做正功，重力势能减少重力做负功，重力势能增加

新知导入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什么能转换为动能的呢?新知导入

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新知讲解把正电荷沿不同路径从A点移到B电场力做功？一、静电力做功的特点

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电场力做功特点：静电力做功与路径无关，只与初末位置有关。对于非匀强电场也适用

新知讲解把正电荷从A点移到B一、静电力做功的特点

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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？把负电荷从A点移到B

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新知讲解二、电势能电场中的电荷由于受到电场力作用而具有的势能。正电荷从A点移到B点时，静电力做正功，电荷的电势能减少。正电荷从B点移到A点时，静电力做负功，即电荷克服静电力做功，电荷的电势能增加。把正电荷从A点移到B

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把正电荷从B点移到A

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新知讲解二、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。

2.电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小。

3.电场力对电荷做负功，电荷的电势能增加。电场力做的功等于电势能变化量的负值

课堂练习

（2）电势能减小

电势能为负表示的物理意义是什么？

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新知讲解二、电势能

1.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。

2.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。课堂练习将带电量为6×10-6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了3×10-5J的功，再从B移到C，电场力做了1.2×10-5J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？

新知讲解二、电势能

1.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。

2.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.电势能是相对的，与零势能面的选择有关。

电势能为负表示电荷在该处的电势能比零还要小

3.电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性。电势能是标量新知讲解重力势能和电势能类比重力势能电势能重力：地球和物体之间存在的吸引力电场力：电荷之间的作用力

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

合作讨论二、电势能（1）正电荷顺电场线移动，电势能如何变化？（2）负电荷顺电场线移动，电势能如何变化？（3）正电荷逆电场线移动，电势能如何变化？（4）负电荷逆电场线移动，电势能如何变化？尽管重力做功与电场力做功很相似，但还是存在很大差异——存在两种电荷课堂练习下列说法中，正确的是（）A.把两个同种点电荷间的距离增大一些，电荷的电势能一定增加B.把两个同种点电荷间的距离减小一些，电荷的电势能一定增加C.把两个异种点电荷间的距离增大一些，电荷的电势能一定增加D.把两个异种点电荷间的距离减小一些，电荷的电势能一定增加BC课堂练习

新知讲解三、电势

【情景1】如图，匀强电场场强大小100N/C，OA、AB距离L均为1m，完成下列练习，并小组讨论以下问题：

（1）分别求出将+1C、+2C、+3C点电荷从A点移到O点电场力做功；（2）若规定O点为零势能面，分别求出三个点电荷在A点的电势能；（3）算出每个点电荷在A点的电势能与其电荷量的比值，并归纳有什么规律？

新知讲解三、电势在静电场中相对于同一个零势能面，不同的电荷在某个点的电势能与电荷量的比值是一个定值，我们把这个比值定义为电势。

1.定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值

3.单位：伏特(V)1V=1J/C新知讲解三、电势

【情景2】如图，匀强电场场强大小100N/C，OA、AB距离L均为1m，完成下列练习，并小组讨论以下问题：（1）求出将+1C点电荷从A点移到B点电场力做功；（2）若规定B点为零势能面，求出该点电荷在A点的电势能；（3）算出A点的电势，与上一例题中以O为零势能面时A点的电势相同吗？说明什么问题？

新知讲解三、电势在静电场中相对于同一个零势能面，不同的电荷在某个点的电势能与电荷量的比值是一个定值，我们把这个比值定义为电势。

1.定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值

3.单位：伏特（V）1V=1J/C

4.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。课堂练习

课堂练习

小结：计算电势首先要规定零电势处，电势有正负，正、负分别表示该处的电势比零电势处电势高或低，而不是方向，因此电势是标量。

新知讲解三、电势

【情景3】如图，匀强电场场强大小100N/C，OA、AB距离L均为1m，完成下列练习，并小组讨论以下问题：（1）求出将+1C点电荷从B点移到O点电场力做功；（2）若规定O点为零势能面，求出点电荷在B点的电势能；（3）出B点的电势，并与A点的电势对比，分析沿电场线方向电势如何变化？

沿电场线方向电势降低！

课堂练习根据匀强电场的电场线来判断两点电势的高低：（1）M、N是匀强电场中同一条电场线上的两点，哪点电势高？（2）M、P是匀强电场中同一条电场线上的两点，AB