第十章 1 电势能和电势（课件PPT）-2022-2023学年高二新教材物理必修第三册【勤径学升·同步练测】（人教版）

第十章　静电场中的能量 1．电势能和电势 第十章　静电场中的能量 学习目标 核心素养 1．知道静电力做功与路径无关。 2．理解静电力做的功与电势能变化的关系，理解电势能的概念，认识电势能的相对性。 3．知道电势的定义方法和定义式、单位。 第十章　静电场中的能量 一、静电力做功的特点 1．在静电场中移动电荷时，静电力所做的功与电荷的___________和___________有关，与电荷经过的路径_______。 2．在匀强电场中电场力做功W＝qE·Lcos θ，其中θ为电场力与位移间的夹角。 自主学习探新知 起始位置　 终止位置　 无关　 第十章　静电场中的能量 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＝___________。 电场　 减少量　 EpA－EpB　 减少　 增加　 第十章　静电场中的能量 3．电势能的大小：电荷在某点的电势能，等于把它从该点移动到_____________时静电力所做的功。 4．零电势点：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。 零势能位置　 零　 无限远处　 大地表面　 第十章　静电场中的能量 三、电势 1．定义：电荷在电场中某一点的_________与它的_________之比。 2．定义式：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。 (2)标矢性：电势是_______，只有大小，没有方向。 5．与电场线关系：沿着电场线方向电势逐渐_______。 电势能　 电荷量　 伏特　 标量　 降低　 第十章　静电场中的能量 1．判断下列说法的正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。 (1)在静电场中沿电场线方向移动正电荷时，静电力做正功。 (　　) (2)在静电场中沿电场线方向移动负电荷时，静电力做正功。 (　　) (3)在静电场中电荷运动了一段路程，电场力一定做功。 (　　) (4)电荷处在电场中，在电势越高的位置电势能一定越大。 (　　) (5)在电场中确定的两点间移动电荷量大小相等的正、负电荷时，电势能变化相同。 (　　) √　 ×　 ×　 ×　 ×　 第十章　静电场中的能量 2．如图所示，把电荷量为－5×10－9 C的电荷，从电场中的A点移至B点，其电势能____________(选填“增大”或“减小”)。若A点电势为φA＝15 V，B点电势为φB＝10 V，则电荷在A点和B点具有的电势能分别为EpA＝____________J，EpB＝____________J，此过程电场力所做的功WAB＝____________J。 第十章　静电场中的能量 解析　电荷从A点移到B点，电场力做负功，电势能增大。 EpA＝qφA＝－5×10－9×15 J＝－7.5×10－8 J， EpB＝qφB＝－5×10－9×10 J＝－5×10－8 J， WAB＝EpA－EpB＝－2.5×10－8 J。 答案　增大　－7.5×10－8　－5×10－8　－2.5×10－8 第十章　静电场中的能量 (1)如图所示，试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中，沿直线从A移动到B，静电力做的功为多少？若q沿折线AMB从A点移动到B点，静电力做的功为多少？ 互动探究解疑难 要点一　静电力做功与电势能变化的关系 第十章　静电场中的能量 提示　静电力F＝qE，静电力与位移夹角为θ，静电力对试探电荷q做的功W＝F·|AB|cos θ＝qE·|AM|。在线段AM上静电力做的功W1＝qE·|AM|， 在线段MB上静电力做的功W2＝0， 总功W＝W1＋W2＝qE·|AM|。 第十章　静电场中的能量 (2)若q沿任意曲线从A点移动到B点，静电力做的功为多少？由此可得出什么结论？ 提示　W＝qE·|AM|；电荷在匀强电场中沿不同路径由A点运动到B点，静电力做功相同，说明静电力做功与路径无关，只与初、末位置有关。 (3)对比电场力做功和重力做功的特点，它们有什么相同之处？重力做功引起重力势能的变化，电场力做功引起什么能的变化？ 提示　电场力做功与重力做功都与路径无关，电场力做功引起电势能的变化。 第十章　静电场中的能量 1．静电力做功的特点 (1)静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，但与具体路径无关，这与重力做功特点相似。 (2)静电力做功的特点不受物理条件限制，不管静电力是否变化，是否是匀强电场，是直线运动还是曲线运动