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

10.1 电势能和电势 人教版（2019）高中物理（必修 第三册） 第十章 静电场中的能量 老师： 授课时间： 课堂导入 第 页 古代，人们用弩来加速箭，箭的速度能达到 10²m/s数量级；后来，人们又在枪膛中用火药加速子弹，子弹的速度能达到103m/s数量级；而现代，人们需要用高速的微观粒子轰击另一微观粒子来进行科学研究，其速度的数量级达到 107m/s，那是怎样加速的呢? 第 页 复习回顾 1、功的计算： 2、重力做功的特点： (1)与路径无关,由初末位置的高度差来决定. (2)重力做功WG与重力势能变化的关系 (3)重力势能:等于将物体由该点移至零势能点重力所做的功。 重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加 3、功是能量转化的量度。 (4)重力势能是相对的,须选定零势能参考面 课堂导入 第 页 地球 负电荷 m +q 用类比法研究电场中的能量的性质 重力场 电场 mg qE 场方向 场方向 地球附近的重力场跟负电荷的电场相似 课堂导入 第 页 用类比法研究电场能的性质 重力场 电场 类 比 1.与路径无关,由初末位置的高度差来决定。 1.静电力做功与电荷经过的路径关系如何？？？ 2.重力做功WG与重力势能变化的关系： 3.重力势能:等于将物体由该点移至零势能点重力所做的功。 2.静电力做功W电与电势能变化的关系如何？？？ 3.某一点电势能如何规定？？？ 第 页 知识讲解 静电力做功与电荷经过路径无关，只与起始和终止位置有关。 一.静电力做功特点 （小结） 更多模板亮亮图文旗舰店：https://liangliangtuwen.tmall.com 第 页 知识讲解 用类比法研究电场能的性质 重力场 电场 类 比 1.静电力做功与电荷经过的路径无关,只与电荷的起始位置和终止位置有关。 2.静电力做功W电与电势能变化的关系如何？？？ 1.与路径无关,由初末位置的高度差来决定。 2.重力做功WG与重力势能变化的关系： 3.重力势能:等于将物体由该点移至零势能点重力所做的功。 更多模板亮亮图文旗舰店：https://liangliangtuwen.tmall.com 第 页 知识讲解 二、电势能 （小结） W电= -ΔEP= -（ EP末-EP初 ）=EP初 –EP末 电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加 静电力做功等于电势能的减少量 电势能特点： （1）由电场和电荷共有。（2）标量，正负表大小。 （3）相对的（通常把无限远处或大地表面的电势能规定为0。） 更多模板亮亮图文旗舰店：https://liangliangtuwen.tmall.com 第 页 知识讲解 【例】在电场中把一个电荷量为6×10-6 C的负电荷从A点移到B点，克服静电力做功3×10-5 J，则电荷从A到B的过程中，电势能变化了多少？是增加还是减少？若规定电荷在B点的电势能为零，则电荷在A点的电势能为多大？ 解析：电荷克服静电力做功，即静电力做负功，有WAB＝-3×10-5 J 由WAB＝EpA-EpB知，电势能变化了3×10-5 J 由于静电力做负功，则电势能增加 若EpB＝0，则由WAB＝EpA-EpB得EpA＝-3×10-5 J 第 页 知识讲解 某匀强电场中，电场强度E=200N/C，AB=1m，将一电荷量为q=+1×10-5C的检验电荷从 A点移到 B点（规定 B点处电势能为零）。分析： (1).此过程中静电力对检验电荷做的功为多大？ 检验电荷在 A点电势能为多少？ 据W= qEd=2×10-3 J，WAB＝EpA-EpB，知EpA=2×10-3 J (2).换用q=+2×10-5C的检验电荷，其余条件不变， 检验电荷在 A点的电势能为多少？ 据W= qEd=4×10-3J，WAB＝EpA-EpB，知EpA=4×10-3J B A q ● + ● E ☆思考（动动手） (3).若换用q=-2×10-5C的检验电荷，它在 A点的电势能为多少？ 据W= qEd=-4×10-3J，WAB＝EpA-EpB，知EpA=-4×10-3J 更多模板亮亮图文旗舰店：https://liangliangtuwen.tmall.com 第 页 知识讲解 2. 以上各检验电荷在 A点的电势能与电荷量的比值有什么特点？ 能不能利用这个比值定义一个新的物理量来反映电场某点的性质？ (1)q=+1×10-5C，EpA=2×10-3J (2)q=+2×10-5C，EpA=4×10-3J (3)q=-2×10-5C，EpA=-4×10-3J 由上可知：不同电荷在电场某点的电势能与