10.1《 电势能和电势》课件-2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第三册

第十章　静电场中的能量 1.电势能和电势 1.知道静电力做功与路径无关。 2.理解电势能的概念，认识电势能的相对性。(难点) 3.理解静电力做功与电势能变化的关系。(重点) 4.知道电势的定义方法和定义式、单位。(重点) 学习目标 情景引入 一个正电荷在电场中只受到静电力 F 的作用，由点A运动到点B时，静电力做了正功WAB。由动能定理可知，该电荷的动能增加了WAB。 从能量转化的角度思考，物体动能增加了，意味着有另外一种形式的能量减少了，这是一种什么形式的能量呢？ 3 自学感知 梳理教材夯实基础 一、静电力做功的特点 1．特点：在匀强电场中移动电荷时，静电力所做的功与电荷的____________和____________有关，与电荷经过的路径________。 2．匀强电场中静电力做功的大小：W＝____________ ，其中l为电荷____________移动的位移。 起始位置 终止位置 无关 qE·l 沿电场线 自学感知 梳理教材夯实基础 二、电势能 1．概念 电荷在________中具有的势能。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__________，WAB＝__________。 当WAB为正值时,Ep A > Ep B，表明静电力做______，电势能_____； 当WAB为负值时,Ep A < Ep B ，表明静电力做_____，电势能_____。 正功 减少 负功 增加 电场 减少量 EpA－EpB 自学感知 梳理教材夯实基础 3．大小 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。 4．零势能位置 电场中规定的电势能为______的位置，通常把离场源电荷____________或____________的电势能规定为0。 5．系统性 电势能是相互作用的________所共有的，或者说是电荷及对它作用的________所共有的。 零势能位置 0 无限远处 大地表面 电荷 电场 自学感知 梳理教材夯实基础 三、电势 1．定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的_______的比值 2．公式：φ＝______。 3．单位：国际单位制中，电势的单位是________，符号是V,1 V＝1 J/C。 4．特点 ①相对性：电场中各点电势的高低，与所选取的零电势点的位置有关，常取离场源电荷________或大地的电势为0。 ②标矢性：电势是标量，只有大小，没有方向，但有________。 5．与电场线关系：沿着电场线方向电势__________。 知识点 3 电荷量 伏特 无限远处 正负 逐渐降低 探究解惑 注重过程提高能力 探究一、如何判定静电力做功的正、负？ (1)若电场力是恒力，当电场力方向与电荷位移方向夹角为锐角时，电场力做正功；夹角为钝角时，电场力做负功；夹角为直角时，电场力不做功。 (2)根据电场力和瞬时速度方向的夹角判断。此法常用于判断曲线运动中变化电场力的做功情况。夹角是锐角时，电场力做正功；夹角是钝角时，电场力做负功；垂直时，电场力不做功。 (3)若物体只受电场力作用，可根据动能的变化情况判断。根据动能定理，若物体的动能增加，则电场力做正功；若物体的动能减少，则电场力做负功。 探究解惑 注重过程提高能力 例1．如图所示，在水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面，斜面上有一带电金属块沿斜面滑下，已知在金属块滑下的过程中动能增加了12 J，金属块克服摩擦力做功8.0 J，重力做功24 J ，则以下判断正确的是( ) A．金属块带负电荷 B．金属块克服电场力做功8.0 J C．金属块的电势能减少4.0 J D．金属块的机械能减少12 J D 解析：根据动能定理可得：WG＋W电＋Wf＝ΔEk，代入数据即可求得W电＝－4 J，即金属块克服电场力做功4 J，金属块的电势能增加4 J，电场力做负功，金属受到的电场力向右，金属块带正电，故A、B、C错误；在该过程中金属块动能增加12 J，重力势能减少24 J，因此金属块的机械能减少12 J，故D正确。 例2(多选)如图所示,固定在Q点的正点电荷的电场中有M、N两点，已知MQ < NQ。下列叙述正确的是（ ） A.若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点,则静电力对该电荷做正功,电势能减少 B.若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点,则该电荷克服静电力做功,电势能增加 C.若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点,则静电力对该电荷做正功,电势能减少 D.若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点,再从N点沿不同路径移回到M点,则该电荷电势能不