10.1 电势能和电势-2022-2023学年高一物理同步备课讲义 (人教版2019必修第三册)

Chapter 10第十章 静电场中的能量 1 电势能和电势 [学习目标] 1. 知道静电力做功的特点，掌握静电力做功与电势能变化的关系 2. 理解电势能、电势的概念，知道参考点的选取原则． 知识点一、静电力做功的特点 在匀强电场中移动电荷时，静电力所做的功与电荷的起始位置和终止位置 ，与电荷经过的路径 ． 知识点二、电势能 1． 定义：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减少量．表达式：WAB＝ 1　 静电力做正功，电势能 ； 2　 静电力做负功，电势能 ． 3． 电势能的大小：电荷在某点的电势能，等于把它从这点移动到 时静电力所做的功． 4． 电势能的大小：由WAB＝EpA－EpB可知，若令EpB＝0，则EpA＝WAB，即一个电荷在电场中某点具有的电势能，数值上等于将其从该点移到零电势能位置过程中静电力所做的功． 5． 电势能具有相对性 6． 电势能零点的规定：通常把电荷在离场源电荷 处或把电荷在 的电势能规定为0. 知识点三、电势 1． 定义：电荷在电场中某一点的 与它的 之比． 2． 公式：φ＝. 3． 单位：在国际单位制中，电势的单位是 ，符号是V，1 V＝1 J/C. 4． 电势高低的判断：沿着电场线方向电势逐渐 ． 5． 相对性：只有在规定了零电势点之后，才能确定电场中某点的电势，一般选 或离场源电荷 处的电势为0. 6． 标矢性：电势是 ，有正、负之分，其正(负)表示该点电势比 高(低) 1． 电荷从电场中的A点运动到B点，路径不同，静电力做功的大小就可能不同(　　) 2． 电荷从电场中的某点出发，运动一段时间后，又回到了该点，则静电力做功为零(　　) 3． 正电荷沿着电场线方向运动，静电力对正电荷做正功，负电荷逆着电场线方向运动，静电力对负电荷做正功 (　　) 4． 某电荷在电场中A、B两点电势能关系为EpA>EpB，则可知φA>φB(　　) 5． 在电场中电势高的地方电荷具有的电势能大(　　) 6． 电场中某点的电势大小等于单位正电荷从该点移动到零电势点时，静电力所做的功(　　) 7． 在电场中放在某点的电荷的电荷量越大，它所具有的电势能也越大(　　) 8． 电场中某点的电势大小与零电势点的选取有关(　　) 9． 在电场中的任意一点，正电荷具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能(　　) 10． 取无穷远处电势为零，在负点电荷所产生的电场中的任意一点，正电荷具有的电势能一定小于负电荷具有的电 势能(　　) 11． 电场强度为零的点，电势一定为零．(　　) 12． 电势有正负之分，但电势是标量．(　　) 13． 沿电场线的方向电场强度越来越小，电势逐渐降低．(　　) 知识点一：静电力做功的特点 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？ 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？ 2． (1)物体从高处向低处运动，重力做什么功？物体的重力势能如何变化？重力做功和物体的重力势能变化有什么关系？ (2)①正电荷顺着电场线移动，静电力做什么功？电荷的电势能如何变化？②负电荷顺着电场线移动，静电力做什么功？电荷的电势能如何变化？③电势能的变化与静电力做功有什么关系？ 【探究重点】 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． 无论是匀强电场还是非匀强电场，无论是直线运动还是曲线运动，静电力做功均与路径无关． 【例题精讲】 1. （2022·北京·牛栏山一中高二期末）下列关于电势和电势能的说法，正确的是（　　） A．对于一个确定的点电荷，在电势越高的位置，其电势能一定越大 B．在电势一定的位置，放入某点电荷的电荷量越大，该点电荷的电势能一定越大 C．正电荷在电场中某点的电势能一定大于负电荷在该点的电势能 D．在电场中移动一电荷，若电场力对其做负功，其电势能一定增大 【巩固训练】 2. (2022·全国甲卷·T21)地面上方某区域存在方向水平向右匀强电场，将一带正电荷的小球自电场中Р点水平向左射出。小球所受的重力和电场力的大小相等，重力势能和电势能的零点均取在Р点。则射出后，(　　) A. 小球的动能最小时，其电势能最大 B. 小球的动能等于初始动能时，其电势能最大 C. 小球速度的水平分量和竖直分量大小相等时，其动能最大 D. 从射出时刻到小球速度的水平分量为零时，重力做的功等于小球电势能的增加量 知识点二：