第一章 第四节 电势能与电势-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理必修第三册同步全程学习课件PPT（粤教版）

第四节　电势能与电势 物理 [课标引领] 学业质量水平要求 合格性考试 1.知道电场力做功的特点,掌握电场力做功与电势能变化的关系。 2.能用比值定义法定义电势 选择性考试 1.通过类比法分析得出电场力做功与电势能变化的关系。 2.理解电势的定义、定义式、单位,能根据电场线判断电势高低 物理 基础探究 合作探究 课堂小结 物理 基础探究 一、电场力做功 1.电场力做功:在匀强电场中,电场力做功W=qElcos θ,其中θ为 . 之间的夹角。 2.电场力做功的特点:在匀强电场中移动电荷时,电场力做的功只与电荷的电量及其起点、终点的位置 (选填“有关”或“无关”),与路径 (选填“有关”或“无关”)。更多的研究表明,这一结论也适用于非匀强电场。 情境化导学 形成概念，掌握新知 电场力 与位移方向 有关 无关 物理 二、电势能 1.电势能:电荷在 中具有的势能,用Ep表示。 电场 2.电场力做功与电势能变化的关系:电场力做的功等于电势能的 。 表达式:WAB= 。 变化量 EpA-EpB 减少 增加 3.电势能的大小:电荷在电场中某点的电势能大小等于把它从这点移动到 时电场力做的功。 4.零电势能位置:电场中规定的电势能 的位置,通常把离场源电荷 或 的电势能规定为零。 电势能位置 为零 无穷远处 大地处 物理 三、电势 问题情境 某静电场的电场线分布如图所示,试比较图中P、Q两点的场强的大小及电势的高低。 答案:根据电场线的疏密可判断P点场强大于Q点场强;由于沿着电场线的方向电势逐渐降低,P点电势高于Q点电势。 物理 1.定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电量的 。 比值 3.单位:国际单位制中,电势的单位是伏特,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,与电势零点的选取有关,一般情况下取离场源 或大地为电势零点。 (2)标矢性:电势是标量,只有大小,没有方向,但有 。电势为正值表示比零电势 ,电势为负值表示比零电势 。 5.与电场线的关系:沿电场线方向电势 。 无限远 正负 高 低 逐渐降低 物理 四、等势面 问题情境 如图所示是我们在地理上学到的等高线的表示方法,类比到电场中,我们怎么用类似的方法表示电场中电势相等的各点呢? 答案:等势面。 物理 1.定义:电场中 的各点构成的面。 2.等势面的特点 (1)在同一等势面上移动电荷时电场力 。 (2)电场线跟等势面 ,并且由电势 的等势面指向电势 的等势面。 (3)两个不同的等势面永不 。 电势相同 不做功 垂直 高 低 相交 物理 思考与自测 1.判断 (1)在静电场中沿电场线方向移动正电荷时,电场力做正功。( 　 　) (2)电荷处在电场中,在电势越高的位置电势能一定越大。(　 　) (3)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。(　 　) √ × × 物理 答案:电场力做功和重力做功都与路径无关;电场力做功引起电势能的变化;重力对物体做正功,重力势能减少,重力对物体做负功,重力势能增加,即WG=Ep1-Ep2;电场力做正功时,电势能减少,电场力做负功时,电势能增加,即WAB=EpA-EpB。 2.对比电场力做功与重力做功的特点,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?重力做功与重力势能变化的关系是什么?电场力做功与电势能变化的关系是什么? 物理 3.夏天的雨季,电闪雷鸣,常见被雷击毁的动物、植物、建筑物等,说明雷电蕴藏着巨大的能量。美国科学家富兰克林就曾经收集过雷电,不幸被雷电击伤。你知道从天而降的闪电能否做功吗? 答案:能做功;云层由于相互摩擦产生了静电,当云层中的电荷积累到一定程度,而又有放电路径时,就会放电,形成闪电。这种电荷的移动是在电场力作用下进行的,电场力对电荷做了功,因此说闪电能做功。 物理 合作探究 探究点一　电场力做功和电势能的变化 问题情境 要点突破，提升关键 我们知道重力做正功,物体的重力势能减少,其高度降低(如图甲);当重力做负功,物体的重力势能增加,其高度升高(如图乙)。那么当电场力做正功(或负功)时(如图丙),其电势能又是怎样变化的呢? 答案:电场力做正功(或负功)时,其电势能减少(或增加)。 物理 归纳拓展 1.电场力做功正、负的判定 (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