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

第 节 1 电势能和电势 高中物理 必修第三册 第十章 杨孝波 一个试探电荷在电场中某点由静止释放,将如何运动? E 在电场力作用下电荷做加速运动,静电力做功使试探电荷的动能增加. F 思考 W=qE·｜AB｜ 试探电荷q沿着电场线平行的直线运动 A B + 由动能定理可知： 是什么能量转化为动能呢？ 课堂引入 上饶中学物理组陈满书 一个质量为m的物体在地面某位置的重力mg是一定的，与运动状态无关； 一个带电量为q的正电荷在匀强电场中某位置的电场力Eq也是一定的，与运动状态也无关。 重力做功具有跟路径无关的特点 静电力做功是否 也具有这一特点？ 课堂引入 接下来，我们一起研究一下静电力做功的特点 M E 1、将电荷q从A沿直线移至B A B ө + q + q F 静电力做功 WAB = F·|AB|cosθ=qE·|AM| 匀强电场 2、将电荷q从A沿折线移至B M ө E A B + q F + q F 对AM: W1 = q E ·|AM| 对MB: W2 = 0 对全程: W = W1 + W2= q E·|AM| 一、静电做功的特点 3、将电荷q从A沿曲线移至B: M ө E A B + q F E A B + q F + q F + q F + q F W = W1 + W2 + W3 +… = q E·|AM| W1 = q E ·x1 W2 = q E ·x2 W3 = q E ·x3 … … … … M x1 + x2 + x3 +…=? X1 x2 一、静电做功的特点 在匀强电场中移动电荷时,静电力做的功与电荷经过的路径无关,与电荷的起始位置和终止位置有关。 上述结论对非匀强电场也是成立的 总结： 做功的过程是一个能量转化的过程，那么电场力做功的过程是什么能转化为什么能呢？ 一、静电做功的特点 电荷在电场中具有的势能，称为电势能，用符号EP表示 1.定义： EP 2.单位： 焦耳（J） 3.电场力做功和电势能的关系： A B + + EPA EPB 关系式： 当WAB为正值时，EPA>EPB，表明静电力做正功，电势能减少； 当WAB为负值时，EPA<EPB，表明静电力做负功，电势能增加。 二、电势能 解读： 如何确定某点电势能大小？ (3)系统性：电势能是电荷和电场系统共有，习惯说成电荷具有的电势能 (1)标矢性：电势能是标量，但有正负。 EP 5.电势能的特性： （2)相对性：电势能大小是相对零势能平面而言，一般以电荷在无穷远处或大地表面处为零势能 电荷在某点的电势能，等于把它从这个点移动到零势能位置时静电力做的功。 例如：EpA=3J 比0势能点多3J；EpB=-3J 比0势能点低3J EpA ＞ EpB 二、电势能 4.电势能的大小： 例题1：右图中MN为某电场中一条电场线，方向向右，在MN上取两点a、b，今将一正点电荷q从a移到b则（ ） A.电场力做正功，q的电势能增加 B.电场力做负功，q的电势能增加 C.电场力做正功，q的电势能减少 D.电场力做负功，q的电势能减少 + v F q F做正功 C 二、电势能 上饶中学物理组陈满书 例题2：如图所示,电子沿一条电场线MN从a点运动到b点,电势能增加，则 （ ） A.电场力做正功，电场方向从M指向N B.电场力做正功，电场方向从M指向N C.电场力做负功，电场方向从N指向M D.电场力做负功，电场方向从M指向N － v e F 电场力做负功 E D 二、电势能 上饶中学物理组陈满书 将不同质量的物体从地面搬到楼顶，重力势能的变化不同，但是楼顶的“高度”h是一定的。 将质量m的物体提升h高度，重力势能增加mgh；将质量为2m的物体提升h高度，重力势能增加2mgh；将质量为3m的物体提升h高度，重力势能增加3mgh。 电势能是否有相同的特点呢？ 三、电势 匀强电场中任取一点A，取一点B，并规定电荷在B点的电势能为0，引入检验电荷置于A，其电势能为EPA。则从A点移到B点时电场力做功为WAB=EPA。 q +1C EPA E0 +2C …… -1C -2C …… 2E0 …… -E0 -2E0 …… E q F A B + 该“常量”有什么样的意义 三、电势 电场力是电... text has been truncated due to evaluation version limitation. 1 V = 1 J/C 1. 定义: 2. 公式: 3. 单位: (计算时要代入正负号) ５.标量 确定某点的电势，应先规定电场中某处电势为零，通常取大地或