10.1电势能和电势（一）课件—2021-2022学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第三册

§10.1 电势能和电势 * 复习回顾 1、功的计算： 2、重力做功有什么特点？ (1) WG与路径无关,由初末位置的高度差来决定. (2)WG与重力势能的关系: (3)重力势能是相对的,有零势能面(人为选定) 重力势能是地球和物体相互作用产生，具有系统性 功是能量转化的量度！ 类比重力 做一做：试探正电荷q在电场强度为E的匀强电场中沿几条不同路径从A点移动到B点,静电力对电荷做功分别为多少? q W甲= F·|AB|cosθ=qE·|AM| 沿甲路径电场力做功: 沿乙路径电场力做功: W乙= qE·|AM| F B M A ө + 甲 乙 丙 W = W1 + W2 + W3 +… = q E·|AM| W1 = q E ·x1 W2 = q E ·x2 W3 = q E ·x3 … … … … x1 + x2 + x3 +…= ? x1 x2 由以上的推导我们可以得出什么结论? 一、静电力做功的特点 M A B ө E + q F + q F E A B + q F + q F + q F M 在匀强电场中移动电荷时，静电力做的功只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。即W =q E·|AM| 此结论也适用于非匀强电场 二、电势能 1.因为在电场中移动电荷时静电力做功与移动路径无关，所以电荷在电场中也具有势能，这种势能叫做电势能，用符号 Ep 表示 三、静电力做功与电势能变化的关系 2.静电力做功与电势能变化的关系 静电力对电荷做正功，电荷的电势能减少 静电力对电荷做负功，电荷的电势能增加 A B 思考： 静止的试探电荷放入电场中,仅受电场力，将如何运动? 什么形式的能转换为动能的呢? E + + vo F v 重力做功与路径无关 物体在重力场中具有重力势能EP 静电力做功与路径无关 电荷在电场中具有电势能EP WGAB=EpA-EpB 物体下降时，重力做正功,重力势能减小，即重力做的功等于重力势能的减少量。 当正电荷在电场中从A移到B，静电力做正功，电势能减小，即静电力做的功等于电势能的减少量。 物体上升时，重力做负功,重力势能增加。 当正电荷在电场中从B 移到A ，静电力做负功，电势能增加。 WGBA=EpB-EpA WAB=EpA-EpB WBA=EpB-EpA W =- △Ep=-（Ep末-Ep初） A h B h1 h2 十 十 A B A h B h2 h1 十 十 A B 例1：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 练一练 * （1）带正电粒子从A运动到B，分析电场力的功和电势能的变化？ （2）如果从B运动到A，情况又如何？ v v 静电力对电荷做正功，电势能减少 静电力对电荷做负功，电势能增加 EpA > EpB 四、电势能的计算 静电力做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。怎样精确表述电荷在电场中某位置时具有的电势能大小？ E A B + + E A B 电势能具有相对性 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。 零势能点 离源电荷无限远处 大地表面 若规定EPB=0 则EPA=WAB ，根据功能关系WAB=EPA-EPB =qEd * （1）带正电粒子从A运动到B，分析电场力的功和电势能的变化？ （2）如果从B运动到A，情况又如何？ （3）如果粒子带负电呢？ v v 静电力对电荷做负功，电势能增加 静电力对电荷做正功，电势能减小 EpA > EpB EpA < EpB 四、电势能的计算 E A B － － E A B 电势能具有系统性 重力势能不属于物体 ，而是物体与地球共有。 电势能不属于孤立电场，是试探电荷与电场共有。 场源电荷 ✱电势能与重力势能也有不同点 由W=Eql 可得，对于同一电场， q大小不同时，电场力做功不相同； q电性不同时，电场力做功的正负也不相同。 产生 电势能小结 (1)电场力能够对放入其中的电荷做功.所以电荷位于电场中具有能.这种能为电势能 (3)电势能具有相对性 (5)比较电势能：电场力做正功,电势能减少 电场力做负功,电势能增大 (4)电势能是标量,但有正负（零势能面） (2)电势能由电荷和电荷在电场中的相对位置共同决定 =- △Ep （6）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 * 第二课时 2.下列说法中正确的是（ ） A.当两正点电荷相互靠近时，它们的电势能增大 B.当两负点电荷相互靠近时，它们的电势能增大 C