10.1电势能和电势（第2课时-电势）2022-2023学年高二物理同步课件（人教版2019必修第三册）

第十章 静电场中的能量 10.1 电势能和电势 第二课时 电势 亮亮图文旗舰店https://liangliangtuwen.tmall.com 1 学习目标及任务 1.知道电势的定义方法及其定义公式、单位。 2.知道等势面的定义，知道电场线一定垂直于等势面。 思考： 电场是种特殊的物质，具有质量和能量，电场强度是描述电场的力的性质的物理量，什么物理量可以描述电场的能的性质呢? 想 一 想 我们是怎样定义电场强度的呢？ 利用电势能，类比电场强度的定义过程，定义新的物理量,用来描述电场的能的性质呢？ 电荷q在电场中受到电场力F 电荷q在电场中有电势能Ep 电场强度是描述电场的力的性质的物理量，与电荷、电场力无关。 在电场强度为E的匀强电场中，沿电场线方向有A、B、C三点，AC、BC的距离分别为L1和L2。若规定电荷在C点的电势能为0，求电荷量分别为+q和+nq的试探电荷在A点的电势能。 做 一 做 qEL1 qEL1 nqEL1 nqEL1 EL1 EL1 EpA－EpC=WAC 规定电荷在C点的电势能为0 L1 类比电场强度的定义过程 做 一 做 qEL2 nqEL2 EL2 EL2 － qEL2 EL2 A点：EPA/q=EL1 B点：EPB/q=EL2 规律： ①电荷在电场中某点的电势能EP与电荷的电荷量q有关； ②电荷的电势能与电荷量之比（EP/q）跟电荷q无关；该比值由电场及该点在电场中的位置(势)决定。 在正点电荷形成的电场中，将电荷量为+q的试探电荷1从A点移动到无限远处，静电力做功为W。若规定电荷在无限远处的电势能为0。（1）计算试探电荷1在A点的电势能与电荷量的比值；（2）若将电荷量为+nq的试探电荷2放在A点，计算其电势能与电荷量的比值。 做 一 做 （1）试探电荷+q在A点的电势能EPA1=W 电势能跟电荷量的比值EPA1/q=W/q （2）将电荷量为+ng的试探电荷2从A点移动到无限远处静电力所做的功W’=nW 试探电荷+ng在A点的电势能EPA2=nW 电势能跟电荷量的比值EPA2/q=W/q 类比：电场强度——描述静电场的力的性质 ——描述静电场的能的性质 该比值由电场及该点在电场中的位置(势)决定。 电势（φ） 定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量之比，叫作电场在这一点的电势。 单位：伏特（V），1V=1J/C 电势是标量。 电势的正负代表大小 (公式中三个物理量要代入正负号) 物理意义: φ反映电场的能的性质（ φ与是否放检验电荷、电性、电荷量都无关，由电场本身决定） 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 做 一 做 已知匀强电场的电场强度E=3000N/C，A、B与C的距离L1和L2分别为0.1m和0.04m，求A、B两点的电势。 wAC=EPA-EPC EL1 qEL2 EL2 E=3000N/C L1=0.1m L2=0.04m 300 120 qEL1 EPC=0 EPA=wAC=EqL 电势也具有相对性。计算电场中某点的电势，首先要选取零电势点，零电势点的选取是任意的。 F q 做 一 做 如果规定电场中B点的电势为零，求：A、C两点的电势。 EP=φq 电荷在B点的 电势能为0 F q wAB=EPA-EPB=EPA－0=qE(L1－L2) wBC=EPB-EPC=0－EPC=－qEL2 电势也具有相对性 应该先规定电场中某处的电势为0，然后才能确定电场中其他各点的电势。 应用中常常选取大地为电势零点，理论研究中选取无限远为电势零点。 BD 沿着电场线方向电势逐渐降低 静电力做正功 电势能减少 电势降低 “微元法” 想 一 想 如图所示，A、B、C是孤立点电荷电场中一条电场线上的三个点，电场线的方向由A到C。请你比较三点的电势高低和电场强度的大小。 沿电场线的方向电势降低。一定有φA>φB>φC φA>φB>φC>0 0>φA>φB>φC 电场线的疏密程度代表电场强度的大小 三点的电场强度的大小？ 可能EA>EB>EC 可能EA<EB<EC 【课堂小结】 (公式中三个物理量要代入正负号) 祝同学们学习愉快 $