1.4电势能 电势与电势差 课件-2021-2022学年高二上学期物理教科版选修3-1

1．如图所示，M、N为两个等量同种电荷，O是其连线的中点，在其连线的中垂线上的P点释放一个静止的点电荷q（负电荷），不计重力，下列说法中正确的是（ ） A. 点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越大，速度也越来越大 B. 点荷在从P到O的过程中，加速度越来越小，速度也越来越小 C. 点电荷运动到O点时加速度为零，速度达到最大值 D. 点电荷超过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到速度为零 C（若在P点释放一正电荷，则该电荷沿中垂线向无限远处运动，速度越来越大，加速度？） 1 2．如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷，距离为d，电荷量分别为＋Q和－Q，在它们连线的竖直中垂线上固定一根长为L、内壁光滑的绝缘细管，有一带电荷量为＋q的小球以初速度v0从上端管口射入，重力加速度为g，静电力常量为k，则小球（ ） A. 下落过程中加速度始终为g B. 受到的库仑力先做正功后做负功 C. 速度先增大后减小，射出时速度仍为v0 D. 管壁对小球的弹力最大值为 AD 2 地球 电荷 万有引力 在高度变化不大时 库仑力 在匀强电场中 重力势能 1、重力做功与路劲无关 2、重力做功对应重力势能的变化 EP=mgh ? §1.4 电势能 电势与电势差 4 上一节课，我们知道电荷间通过电场发生力的作用。电场的强弱用电场强度来表示， E＝F/q，F=Eq，同一电荷所处位置场强越大，受电场力越大，E反应了电场的力的性质。 电荷在电场中运动时，电场力要做功，电场力做功有何特点呢？ 活动1：匀强电场中，＋q0电荷沿不同路径从A到B，电场力做功情况。 （a） （b） （c） 结论：在匀强电场中，电场力做功与路径无关,只与电荷量以及始、末位置有关。 d 为沿电场线方向的位移 F=q0E WAB=q0E·d 一、电场力做功的特点 5 特点：在静电场中，电场力做功与路径无关，与移动电荷的电荷量以及始、末位置有关。此结论适用于任意静电场。 教材P17方法论提示 重力做功 重力势能变化 “静电势能” 简称 电势能（EP） WAB=－△EP＝－（EpB-EpA）=EpA-EpB 电场力做功 ……？ 《教材》P18 hA hB 静电力的功 电势能 能 进一步思考可得： 1、电势能由电荷和电场共的； 2、电势能是相对的。 二、电势能 Ep 1、定义：电荷在静电场中具有的势能 2、电场力做功与电势能变化关系： 注意下标的对应 电场力做正功，电势能减小； 电场力做负功，电势能增加。 3、电势能的大小是相对的 与 参考点（零电势能位置）的选取有关 一般选择无穷远处或大地处的电势能为零 标量，单位：J WAB=－△EP=EpA-EpB 4、电势能是由电荷和电场共有的。 同一电场中，同样从A到B，移动正电荷与移动负电荷，电荷的电势能变化是相反的。 活动2：电场力做功，电势能如何变化？ 沿电场线方向： 移动正电荷，电场力做正功，电势能减小； 移动负电荷，电场力做负功，电势能增加。 （a） （b） 1、电势能与q有关，2、不论是正电荷还是负电荷，电场力做正功电势能减少 10 1、在静电场中，将一正电荷从a点移到b点，电场力做了负功，则(　　) A．电场线方向一定从b指向a B．电荷在b点的电势能一定比在a点时多 C．b点的电场强度一定比a点大 D．该电荷的动能一定减小 课堂训练： B 2、是非题（并简要说明理由。） A、电荷沿电场线方向移动时，其电势能一定减小。 B、检验电荷在电场中某点所受的电场力很大时，它在该点具有的电势能也一定大。 C、把两个异号电荷靠近时，电荷电势能增大。 D、电荷仅在电场力作用下运动，电荷的电势能一定减小. E、无论是正电荷还是负电荷，只要电场力做功多，则电荷在该过程中的电势能变化也大. 活动3： 怎样寻求描述电场本身的能量性质的物理量呢？ 类比电场强度概念建立的过程，谈谈你的想法。 14 《教材》P19 这个“比值”是一个与检验电荷q无关的量，只与电场初末位置有关。 教材P19 讨论交流 定值 = AB q W 电势 电势差（电压） AB q W ＝UAB 即 三、电势与电势差 电势： 【理解】 ①电势、电势差与移动的电荷无关，它只反映电场自身能的性质： 电势差反映了电场力做功的本领，UAB在数值上等于单位正电荷由A点移到B点电场力所做的功； 电势反映了静电场中各点的能的性质，A点电势在数值上等于单位正电荷在A点具有的电势能；等于单位正电荷从A点到参考点电场力所做的功；某点电势实际上是该点到参考点的电势差。 定值 = AB q W ＝UAB 电