第十章 1.电势能和电势-【金版新学案】2023-2024学年新教材高二物理必修3同步课堂高效讲义配套课件（人教版）

1．电势能和电势 　　　　第十章　 静电场中的能量 学科 知识 1.静电力做功特点 2.电势能 3.电势 学科 能力 1.通过讨论电势能与静电力做功的关系，知道“通过某种力做功来研究与其对应的能量”是一种科学方法 2.通过与重力势能类比，理解电势能 3.类比电场强度的比值定义，理解用比值定义电势 学科 素养 1.物理观念：初步形成电势能、电势的概念 2.科学思维：能根据静电力做功与电势能变化的关系进行分析，获得结论 3.科学探究：通过类比方法，探究静电力做功的特点 4.科学态度与责任：了解电势、电势能的定义方法，培养良好的学习习惯 学习目标 知识点二　电势 知识点一　静电力做功的特点　电势能 随堂演练 课时精练 内 容 索 引 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 知识点一　静电力做功的特点　电势能 索引 如图所示，试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中， (1)若沿直线从A移动到B，静电力做的功为多少？ 提示：静电力F＝qE，静电力与位移间的夹角为θ， 静电力对试探电荷q做的功W＝F|AB|cos θ＝qE|AM|。 (2)若沿折线AMB从A点移动到B点，静电力做的功为多少？ 提示：在线段AM上静电力做的功W1＝qE|AM|，在线段MB上静电力做的功W2＝0，总功W＝W1＋W2＝qE|AM|。 情境导学 (3)若沿任意曲线从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？ 提示：W＝qE|AM|。电荷在匀强电场中沿不同路径由A点移动到B点，静电力做功相同，说明静电力做功与路径无关，只与初、末位置有关。 1．静电力做功的特点 在电场中移动电荷时，静电力所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．电势能 (1)概念：电荷在______中具有的势能，用Ep表示。 (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＝EpA－EpB。 ①静电力做正功，电势能______。 ②静电力做负功，电势能______。 基础梳理 电场 有关 无关 减少 增加 (3)电势能的大小：电荷在某点的电势能，等于把它从这点移动到_______________时静电力所做的功。 (4)电势能具有相对性 电势能零点的规定：通常把电荷在离场源电荷_________处或把电荷在____________的电势能规定为0。 零势能位置 无限远 大地表面 1．只有在带电体只受静电力作用的条件下，静电力做功才与路径无关。( ) 2．负电荷沿电场线方向移动时，静电力做负功，电势能增加。 ( ) 3．电势能既有正值，也有负值，是矢量。 ( ) 4.某电场中，带电物体在A点具有的电势能EpA＝5 J，在B点具有的电势能EpB＝－8 J，则EpA＞EpB。( ) × √ 判断正误 × √ 对电势能的理解 1．系统性：电势能是由电场和电荷共同决定的，是属于电荷和电场所共有的，我们习惯上说成电荷的电势能。 2．相对性：电势能是相对的，其大小与选定的电势能为零的参考点有关。确定电荷的电势能，首先应确定参考点。 3．电势能是标量，有正负但没有方向。 核心归纳 例1　将带电荷量为6×10－6 C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了3×10－5 J的功；再从B点移到C点，电场力做了1.2×10－5 J的功，则： (1)电荷从A点移到B点，再从B点移到C点的过程中电势能共改变了多少？ WAC＝WAB＋WBC ＝(－3×10－5＋1.2×10－5) J＝－1.8×10－5 J。 可见电势能增加了1.8×10－5 J。 (2)如果规定A点的电势能为零，则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少？ 如果规定A点的电势能为零，由公式得该电荷在B点的电势能为EpB＝EpA－WAB＝0－WAB＝3×10－5 J。 同理，C点的电势能为EpC＝EpA－WAC＝0－WAC＝1.8×10－5 J。 (3)如果规定B点的电势能为零，则该电荷在A点和C点的电势能分别为多少？ 如果规定B点的电势能为零，则该电荷在A点的电势能为：EpA′＝EpB′＋WAB＝0＋WAB＝－3×10－5 J。 C点的电势能为EpC′＝EpB′－WBC＝0－WBC＝－1.2×10－5 J。 针对练1． (多选)如图所示，在正点电荷的电场中的一条电场线上依次有A、B、C三点，分别把带电荷量为＋q和－q的点电荷依次放在这三点上，关于它们所具有的电势能，下列说法中正确的是 A．放上带电荷量为＋q的点电荷时，它们的电势能 大小关系为EpA>EpB>EpC B．放上带电荷量为＋q的点电荷时，它们的电势能大小关系为EpA<EpB<EpC C．放上带电荷量为－q的点电荷时，它们的电势能大小关系为EpA>EpB>Ep