第一章 静电场的描述 第四节 电势能与电势-【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粤教版2019（课件）

第一章 第四节　电势能与电势 静电场的描述 必修第三册 　南方凤凰台　5A新学案 · 物理　YJ 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．理解电势和电势能的概念，会判断电场中两点电势的高低，理解等势面一定垂直于电场线． 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． 有关　 1 静电力做功的特点 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 4 等势面 1．定义：电场中电势________的各点构成的面叫作等势面． 2．等势面与电场线的关系 (1) 在同一等势面上移动电荷时静电力__________． (2) 电场线跟等势面________，并且由电势______的等势面指向电势______的等势面． 相同　 不做功　 垂直　 高　 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 2．(多选)下列关于等势面的说法中，正确的是 (　 　) A．沿电场线方向电势降低，所以电势降低的方向就是电场的方向 B．在同一等势面上移动电荷时，电场力不做功 C．在电场中将电荷由a点移到b点，电场力做功为零，则该电荷一定是在等势面上运动 D．某等势面上各点的场强方向与该等势面垂直 BD　 解析：沿电场线方向电势降低，电场的方向是电势降低最快的方向，A错误；等势面与电场线垂直，故沿着等势面移动点电荷，电场力与运动方向一直垂直，电场力不做功，B正确；在电场中将电荷由a点移到b点，电场力做功为零，说明a与b两点的电势相等，但该电荷不一定是在等势面上运动，C错误；电场中电势相等的各个点构成的面叫等势面，等势面与电场线垂直，D正确． 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 13 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