第十章 静电场中的能量 课时1 电势能和电势-【南方凤凰台·5A新学案】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册人教版2019（课件）

第十章 静电场中的能量 课时1　电势能和电势 必修第三册 　南方凤凰台　5A新学案 · 物理 RJ 1 核心 目标 1. 认识静电力做功跟路径无关的特点，理解电势能及其变化与静电力做功的关系．知道电势能零点的规定方法． 2. 理解电势是从能的角度描述电场的物理量，会判断电场中两点电势的高低． 必备知识 • 记忆理解 1. 特点：静电力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为静电力与位移方向间的夹角． 1 静电力做功的特点 有关　 无关　 要点梳理 必备知识•记忆理解 2 电势能 1. 概念：正因为静电力做功与路径无关，所以电荷在________中具有电势能，用Ep表示． 2. 关系：与重力做功跟重力势能的变化关系类似，电势能的变化也是通过静电力做功实现的． (1) 静电力做的功等于电势能的________，WAB＝__________． 静电场　 减少量　 EpA－EpB　 减少　 增加　 要点梳理 必备知识•记忆理解 3. 大小：电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移到____________时所做的功：EpA＝WA∞ 4. 零势能点：规定的电场中电势能_____的位置，通常把离场源电荷_________或________的电势能规定为零． 零势能位置　 为零　 无限远处　 大地处　 要点梳理 必备知识•记忆理解 3 电势 1. 物理意义：电势是表征电场的能的性质的物理量． 2. 定义：电荷在电场中某一点的________与它的________的比值． 3. 定义式：φ＝____． 4. 单位：国际单位制中，电势的单位是______，符号是V，1 V＝1 J/C. 电势能　 电荷量　 伏特　 要点梳理 必备知识•记忆理解 5. 特点 (1) 相对性：电场中各点电势的大小，与所选取的零电势位置有关，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______． 6. 与电场线关系：沿电场线方向电势__________． 离场源电荷无限远　 正负　 逐渐降低　 要点梳理 必备知识•记忆理解 1. 如图所示，在匀强电场E中，电荷q从A点开始在电场中移动一周回到A点．下列说法中正确的是 (　　) A. 沿圆形路径，电场力做功最多 B. 沿矩形路径，电场力做功最多 C. 沿三角形路径，电场力做功最少 D. 沿任何路径，电场力所做的功都等于零 D　 基础内化 必备知识•记忆理解 解析：沿电场线方向电势降低，所以φM<φN，A错误；电场线的疏密程度表示电场强度的强弱，所以EM>EN，B正确；根据电势能Ep＝qφ可知正电荷在M点的电势能比在N点的电势能小，C错误；负电荷从M点运动到N点，受到的电场力与运动方向相同，电场力做正功，D错误． 2. 如图所示，在电场中有M、N两点，则 (　　) A. M点的电势比N点的电势高 B. M点的电场强度比N点的电场强度大 C. 正电荷在M点的电势能比在N点的电势能大 D. 负电荷从M点运动到N点，电场力做负功 B　 基础内化 必备知识•记忆理解 3. (多选)把q1＝4×10-9 C的试探电荷放在电场中的A点，具有6×10-8 J的电势能；若把q2＝2×10-10 C的试探电荷放在电场中的A点，则下列说法中正确的是 (　　) A. A点的电势φA＝0.067 V B. A点的电势φA＝15 V C. q2在A点的电势能Ep2＝3×10-9 J D. q2在A点的电势能Ep2＝1.33×10-9 J BC　 基础内化 必备知识•记忆理解 重难突破 • 学会应用 12 1 静电力做功的分析与求解 1. 电场力做功正、负的判定 (1) 当电场力方向与电荷位移方向或瞬时速度方向夹角为锐角时，电场力做正功；夹角为钝角时，电场力做负功；夹角为直角时，电场力不做功． (2) 若物体只受电场力作用，可根据动能的变化情况判断．根据动能定理，若物体的动能增加，则电场力做正功；若物体的动能减少，则电场力做负功． 2. 电场力做功的计算 (1) 根据W＝qELcos θ进行计算，但仅适用于匀强电场． (2) 根据动能定理计算． (3) 根据WAB＝EpA－EpB计算． 各个击破 重难突破•学会应用 　　　　如图所示，在匀强电场中有A、B两点，将一电荷量为q的正电荷从A点移到B点，第一次沿直线AB移动该电荷，电场力做功为W1；第二次沿路径ACB移动该电荷，电场力做功W2；第三次沿曲线ADB移动该电荷，电场力做功为W3，则 (　　) A. W1>W2>W3 B. W1<W2<W3 C. W1＝W2＝W3 D. W1＝W2>W3 1 C