内容正文:
10.1 电势能和电势
第二课时
2025届高二物理组制
必修第三册
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【例题】下列说法中正确的是( )
A.当两正点电荷相互靠近时,它们的电势能增大
B.当两负点电荷相互靠近时,它们的电势能增大
C.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时,它们的电势能减小
D.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时,它们的电势能增大。
ABC
电场力做正功,电势能减少;电场力做负功,电势能增加
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【例题】如图所示,在等量正点电荷形成的电场中,它们连线的中垂面ab上, 有一电子,从静止开始由a运动到b的过程中(a、b相对O对称),下列说法正确的是( )
A.电子的电势能始终增多
B.电子的电势能始终减少
C.电子的电势能先减少后增加
D.电子的电势能先增加后减少
C
O
a
b
+
+
E
E
F
F
做正功
做负功
电势能减少
电势能增加
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【例题】一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图虚线所示,电场方向竖直向下.若不计空气阻力,则此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为( )
A.动能减小
B.电势能增加
C.动能和电势能之和减少
D.重力势能和电势能之和增加
E
a
b
C
mg
F电
受力分析
合力向上,合力做正功,油滴动能增加,A错
电场力做正功,电势能减少,B错
根据能量守恒可知,C对、D错
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寻找表示电势能性质的物理量
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”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。
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寻找表示电势能性质的物理量
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”是否相当于电场中的“高度”?
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2.若取B点的电势能为零,则A点的电势能为多少?
1.若在AB两点间分别移动正、负电荷,请比较电荷电势能的变化
3.点电荷的电量为2q、 3q、…
4.分析EPA/q一定吗?
EPA / q
5.点电荷的电量为-q、-2q、 -3q、… 则A点的电势能为多少?
则A点的电势能为多少?
电势能与电量的比值为多少?
E´PA = 2q E Lcosθ
E´´PA =3q E Lcosθ
=E´PA / 2q
=E´´PA / 3q = E L cosθ
EPA = -q E Lcosθ
EPA /- q = E L cosθ
M
ө
E
A
B
L
+
q
F
该比值是一个与q无关,仅与电场及A点的位置有关的量。
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该比值是一个与q无关,仅与电场及A点的位置有关的量。
E
A
B
θ
+
+
q
F
B为零势能参考点
该比值称为A点的电势
q从A移到B,求EPA与q的比值:
什么是电势呢?
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电势
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,通常取大地或无穷远处的电势为零。
(有正负,负电势表示该处的电势比零电势低)
4. 电势具有相对性
伏特(V)
电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量之比。
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例1:有一电荷量q= - 3×10-6C的点电荷,从电场中的A 点移到B点时,克服静电力做功6×10-4J.问:以B为零电势能点,电荷在A点时的电势能是多少?A点电势多高?
解:
小结:计算电势首先要规定零电势处,电势有正负,正、负分别表示该处的电势比零电势处电势高或低,而不是方向,因此电势是标量。
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