5.2 电势能　电势　电势差 课件 -2022-2023学年高二上学期（中职）物理高教版（2021）通用类

第二节 电势能 电势 电势差 物理（通用类） 主题五 电与磁及其应用 同学们，大家好！今天我们一起来学习《物理》“主题五 电与磁及其应用”的“第二节 电势能 电势 电势差”。 1 电压是什么？电流经过用电器后，发生了什么变化？ 【情境与问题】 在初中物理中我们已学过，在如图所示的电路中，要想让电路中的白炽灯正常工作，就要在其两端加上电压。 电压是什么？电流经过用电器后，发生了什么变化？ 2 主要内容 电势能 电势 1 2 电势差 3 匀强电场中电势差与电场强度的关系 4 本节我们要学习的主要内容。 3 01 PART 01 电势能 【观察与体验】 研究电场对电荷能量的影响 一、电势能 将小箔筒用棉线竖直悬挂在A点，如右图所示，让它带上正电荷 q，小箔筒处于最低位置。当我们将带正电荷 Q 的金属球从远处移到 A 点附近时，观察小箔筒位置发生的变化。 【思考与讨论】 与同学从能量的角度讨论，小箔筒上的正电荷q处于金属球的电场中后具有了做功的本领，即具有了一定的 ，可以将小箔筒从A点移动到B点。在此过程中，正电荷q的一部分 转化为小箔筒的重力势能。 生活中，我们几乎每天都需要消耗电能，电能到底是一种什么样的能量？下面我们就来探究电能的本质。 正电荷q 处于电场中后具有了一定的能量，可将小箔筒从 A 点移动到 B 点。在此过程中，正电荷q 的一部分能量转化为小箔筒的重力势能。 5 一、电势能 处于地球表面的物体，可以认为处于重力场中。当物体由高处竖直下落位移 h 时，重力做正功 mgh，物体的重力势能将减少mgh；反之，当物体由低处竖直上升位移 h 时，重力做负功 mgh，物体的重力势能将增加 mgh。 物理学中，把电场中的电荷由于受到电场力的作用而具有的能量称为电势能，用 Ep 表示。 电势能是标量，它的国际单位制单位是 J（焦）。 6 一、电势能 电场中，电场力做功和电势能变化之间的关系可以归纳为 WAB = EpA－EpB 电场中电荷的电势能与重力场中物体的重力势能在这方面相类比：在电场中，当电荷从一点移动到另一点时，如果电场力对电荷做了多少正功，电荷的电势能就减少多少；如果电场力对电荷做了多少负功，电荷的电势能就增加多少。 上式中的WAB 是电荷从A 点移动到B 点时电场力做的功，EpA 是电荷在A 点具有的电势能，EpB 是电荷在B 点具有的电势能。 7 一、电势能 在右图所示的电场中，一个正电荷在电场力 F1 的作用下，从 A 点移动到 B 点时，电场力做正功，因此可知正电荷在 A 点的电势能多，在 B 点的电势能少； 一个负电荷在电场力 F2 的作用下，从 D 点移动到 C 点时，电场力也做正功，因此可知负电荷在 D 点的电势能多，在 C 点的电势能少。 生活中，我们几乎每天都需要消耗电能，电能到底是一种什么样的能量？下面我们就来探究电能的本质。 正电荷q 处于电场中后具有了一定的能量，可将小箔筒从 A 点移动到 B 点。在此过程中，正电荷q 的一部分能量转化为小箔筒的重力势能。 8 类比方法是根据两个（或两类）对象之间在某些方面的相同或相似，而猜测它们在其他方面也可能相同或相似的推理方法。 【思维与方法】 类比方法 一、电势能 类比是人脑凭借已知对象的知识对未知对象做出的推测，至于这个推测结果正确与否，还需要进一步的实践和实验验证。 9 02 PART 02 电势 同样，人们为了能够直观地比较电荷在电场中的电势能的多少，把放在电场中某一点的电荷所具有的电势能 Ep 与电荷量 q 的比值称为该点的电势。电势一般用符号 V 来表示： 在地球表面，我们可以直接判断出一个物体重力势能的多少：同一个物体在高处的重力势能多，在低处的重力势能少。 二、电势 电势是标量，它的国际单位制单位是V（伏）。 这种定义新物理量的方法是比值定义法。 11 经过长期实践，人们归纳出电场中电势的高低可以根据电场线的方向来判断：沿着电场线的方向，电势越来越低。 二、电势 电场中的电势与地球上的高度一样，都是相对的。要确定某一点的电势，首先要选择一个零电势点。 12 例如，在一个匀强电场中有A、B、C、D四点，若选取D点为零电势点，A、B、C三点的电势就分别为30 V、20 V、10 V，如下图所示。 二、电势 13 若选取 A 点为零电势点，B、C、D三点的电势就分别为－10 V、－20 V、－30 V，如下图所示。 二、电势 零电势点的选取可以是任意的。实践中，常选取大地或仪器的公共地线为零电势点。 14 【思考与讨论】 与同学讨论，根据 E