10.1电势能和电势 课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

1.知道静电力做功的特点，掌握静电力做功与电势能变化之间的关系. 2.理解电势能、电势的概念，知道电势、电势能的相对性. 第十章 静电场中的能量 10.1 电势能和电势 新课导入： 在一个匀强电场中，一个正电荷由静止释放，只在静电力F 的作用下，由A点运动到B点。 问题1：电荷从A到B做什么运动？ 问题2：电荷的速度如何变化？动能如何变化？ 问题3：功是能量转化的量度，是什么力做功导致能能量的变化？ 一、静电力做功的特点 重力做功的特点: 重力做的功与 无关，与物体的 有关。 路径 始末位置的高度差有关 静电力做功是否也由类似的规律呢？ A B M θ F 求： (1)试探电荷＋q，沿直线AB从A移动到B过程中静电力所做的功? E (2)若q沿折线AMB从A点移动到B点，静电力做的功为多少？ (3)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？ 一、静电力做功 1. 特点：在匀强电场中移动电荷时，静电力所做的功与电荷的始末位置 ，与电荷经过的路径 。 有关 无关 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 . 增加 减少 EpA－EpB 二、电势能（EP） 1.定义： 电荷在电场中所具有的势能。 推导： 结论：电荷在电场中某点所具有的电势能，等于把这个电荷从该点移到零电势能位置，静电力所做的功。 二、电势能（EP） 2.电势能的相对性和系统性 （1）通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上电势能规定为零. 3.电势能是标量,正负表示电势能的大小。 （2）电势能是电荷和电场所共有的 例：EPA= —2J的含义是什么？ 三、电势（） 1.定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势。 2.定义式： (EP及q含符号) 3.单位：伏特，符号为V 4.物理意义: 反映电场能的性质（与是否放检验电荷、电性、电荷量都无关，由电场本身决定） 5. 电势是标量：有正负，且正负表示大小。数值取决于零电势的选取（负电势表示该处的电势比零电势处电势低.） 电势高低的判断：电场线法 沿着电场线的方向，电势逐渐降低 A B E 问题：A点和B点在同一条电场线上，哪一点电势更高？ 1. 某静电场的电场线分布如图所示，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>φQ D. EP<EQ，φP<φQ A 2.如图所示，把电荷量为－5×10－9 C的电荷，从电场中的A点移到B点，其电势能______(选填“增大”或“减小”). 若A点的电势为φA＝15 V，B点的电势为φB＝10 V，则电荷在A点和B点具有的电势能分别为EpA＝__________ J，EpB＝__________ J，此过程静电力所做的功WAB＝___________ J. 增大 －7.5×10－8 －5×10－8 －2.5×10－8 3.关于电势，下列说法正确的是（ ） A.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 B.电场中某点的电势大小与零电势点的选取无关 C.由于电势是相对的，所以无法比较电场中两点的电势高低 D.某电荷在电场中A、B两点电势能关系为EpA>EpB，则可知φA>φB A $