第10章 1 电势能和电势（课件）-【优化探究】2022-2023学年新教材高中物理必修第三册同步导学案（人教版2019）

1　电势能和电势 返回导航 下页 上页 人教物理 必修第三册 学习目标要求 核心素养和关键能力 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.理解电势的定义、定义式、单位。 3.能根据电场线判断电势的高低。 4.掌握电势能大小的判断方法及大小的求解。 科学思维 (1)类比思想在理解静电力做功和电势能变化关系中的应用。 (2)比值定义法理解物理量意义。 (3)相对性思维理解电势和电势能。 返回导航 下页 上页 人教物理 必修第三册 必备知识 自主学习 关键能力 合作探究 课堂检测 素养达标 课时作业 巩固演练 返回导航 下页 上页 人教物理 必修第三册 一 静电力做功的特点 1．特点：在匀强电场中，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________。 2．在匀强电场中静电力做功：WAB＝qE·lABcos θ，其中θ为静电力与位移间的夹角。 有关 无关 返回导航 下页 上页 人教物理 必修第三册 4 二 电势能 1．概念：电荷在电场中具有的势能，用Ep表示。 2．静电力做功与电势能变化的关系 (1)关系：静电力做的功等于电势能的________，WAB＝____________。 (2)特点：静电力做正功，电势能________；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。 减少量 EpA－EpB 减少 增加 零势能位置 返回导航 下页 上页 人教物理 必修第三册 5 4．零势能点：电场中规定的电势能________的位置，通常把电荷在离场源电荷____________或把电荷在____________的电势能规定为零。 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：在国际单位制中，电势的单位是________，符号是V。1 V＝1 J/C。 为零 无限远处 大地表面 电势能 电荷量 伏特 返回导航 下页 上页 人教物理 必修第三册 4．特点 (1)相对性：电场中各点电势的大小，与所选取的零电势的位置有关，一般情况下取____________________或大地为零电势位置。 (2)标矢性：电势是标量，只有大小，没有方向，但有________。 5．与电场线关系：沿着电场线方向电势____________。 离场源电荷无限远处 正、负 逐渐降低 返回导航 下页 上页 人教物理 必修第三册 7 静电力做功和电势能的变化 (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？ 返回导航 下页 上页 人教物理 必修第三册 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|。 返回导航 下页 上页 人教物理 必修第三册 (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)对比静电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，静电力做功引起什么能的变化？ 提示：静电力做功与重力做功都与路径无关，静电力做功引起电势能的变化。 返回导航 下页 上页 人教物理 必修第三册 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，静电力做功的特点不变。 返回导航 下页 上页 人教物理 必修第三册 2．电势能的性质 性质 理解 系统性 电势能是由电场和电荷共同决定的，是属于电荷和电场所共有的，我们习惯上说成电荷的电势能 相对性 电势能是相对的，其大小与选定的电势能为零的参考点有关。确定电荷的电势能，首先应确定参考点 标矢性 电势能是标量，有正、负但没有方向 返回导航 下页 上页 人教物理 必修第三册 3.静电力做功与电势能变化的关系 (1)WAB＝EpA－EpB。 静电力做正功，电势能减少；静电力做负功，电势能增加。 (2)在同一电场中，正电荷在电势高的地方电势能大，而负电荷在电势高的地方电势能小。 返回导航 下页 上页 人教物理 必修第三册 角度1