10.1 电势能和电势 课件 -2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

10.1.1 电势能 学 习 内 容 1.电场力做功的特点 3.电场力做功与电势能变化的关系 2.电势能的概念 静电力做功导致了哪种能量发生变化？ 电荷沿直线AB移动到B静电力做的功 E +q A B M qE WAB=qE·｜AB｜ · cosƟ = qE·｜AM｜ 探究一、静电力做功的特点 电荷沿折线AMB移动到B静电力做的功 E +q A B M qE WAB=WAM+WMB=qE·｜AM｜+0 = qE·｜AM｜ E +q A B M 电荷＋q沿曲线移动到B静电力做的功是？ WAB=qE·｜AM｜ 结论： 在匀强电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，与经过的路径无关。 看到此处，你能想起哪种力做功？ 【练】如图，匀强电场的电场线与AC平行，AB与AC成60°角，把10－8C的负电荷从A移到B，静电力做了6×10－8J 的功。若A、B间距离为6cm，则场强大小为_____________方向为____________。 200N/C 竖直向下 电势能 EP 1.定义：电荷放在电场中具有的能量 2.特点：具有相对性，是标量 3.一般规定标准（参考位置）： （1）电荷放在距电场无穷远处时，电势能为零 （2）或电荷放在大地表面处时，电势能为零 静电力做功导致了哪种能量发生变化？ 电荷从A到B的运动中动能增加，电势能减少。静电力做的功与电势能的变化有什么关系？ A B E + v 探究二、EP与静电力做功的关系 【推一推】设静电力做功为WAB，电荷在A处电势能为EPA，在B处电势能为EPB，电势能变化为ΔEp, 动能变化为ΔEK。请根据动能定理与能量守恒的原理，推导WAB与EPA和EPB的关系 A B E + v A B E + v WAB=ΔEK 电荷在电场力作用下由A运动至B，由动能定理得 ΔEP+ΔEK=0 即： 根据能量守恒的原理 ΔEK= -ΔEP=-（EPB-EPA） 结论： 静电力对电荷所做的功，等于电荷的电势能变化量的相反数。静电力做正功，电荷的电势能减小 【例】上图中MN为电场中某一条电场线，方 向向右。在线上取两点a、b，今将一电荷+q 从a移到b,则（ ） A.静电力做正功，＋q的电势能增加； B.静电力做负功，＋q的电势能增加； C.静电力做正功，＋q的电势能减少； D.静电力做负功，＋q的电势能减少。 C 课 堂 小 结 1.静电力做功与电荷的运动路径无关 3.静电力对电荷做功等于电势能变化的相反数，即：正减负加 2.电势能是一个具有相对性的物理量 【练】（双选）一个电荷，只在静电力作用下从电场中的A点移到B点时，静电力做功5×10－6J，那么 ( ) A．电荷在B处时具有5×10－6J 的电势能 B．电荷在B处将具有5×10－6J 的动能 C．电荷的电势能减少了5×10－6J D．电荷的动能增加了5×10－6J CD 【练】如图所示,在等量正点电荷形成 的电场中,它们连线的中垂面ab上,。一个电子从静止开始由a运动到b的过程中, 下列说法正确的是( ) A.电子的电势能始终增多 B.电子的电势能始终减少 C.电子的电势能先减少后增加 D.电子的电势能先增加后减少 C O a b + + 【练】把带电量为6×10-6C的负电荷从电场中A点移到B点的过程中，克服静电力做了3×10-5J的功；再从B移到C，静电力做了1.2×10-5J的功。求： （1）电荷从A移到C的过程中电势能一共改变了多少？ 增加了1.8×10-5J. EPC=1.8×10-5 J EPB=3×10-5 J （2）如果规定电荷在A点处电势能为零，则在B点和C点的电势能将是多少？ 19 第一课时结束 作 业 课本P29 第1题 10.1.2 电 势 思考：同一个电荷+q，放在电场中不同位置时，具有的电势能相同吗？ 探 究 三、电 场 中 能 量 的 描 述 E A B C 不同！ 电场中某位置处的电势，等于放在该处的电荷具有的电势能与它电荷量的比值 1. 定义 : 2. 定义式 : 3. 单位 : 4. 矢标性： 5. 意义： 伏特(V) 1V=1J/C 标量 一. 电 势（电位） φ 描述电荷在电场中具有的能量 E A B C 思考：将一个正电荷从A移动到C，再移动到B，它的电势能将如何变化？能否据此确定这三点的电势高低？ ΦA > ΦC > ΦB 沿电场线电势降低 【例】某静电场的电场线分布如下图所示，图中P、Q 两点的电场强度的大小分别为EP和EQ，电势分别为φP和φQ，则(　　) A．EP＞EQ，φP＞φQ　　　　　　　 B．EP＞EQ，φP＜φQ C．EP＜EQ，φP