第十章 第1节 电势能和电势-【状元桥·优质课堂】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册（人教版2019）

第十章静电场中的能量 ●第十章 静电场中的能量 第1节 电势能和电势 答案精解Pm [学习目标]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（物理观念）.2.理 解电势能、电势的概念，知道电势、电势能的相对性（物理观念）， 课前·教材预案 4.电势高低的判断：沿着电场线方向电势逐渐 知识点一静电力做功的特点 5.电势的相对性：只有在规定了零电势点之后， 在匀强电场中移动电荷时，静电力所做的功与 电荷的起始位置和终止位置 ,与电荷 才能确定电场中某点的电势，一般选 经过的路径 或离场源电荷 处的电势为0. 知识点二电势能 6.电势是 (选填“矢”或“标”)量，只有大 1.定义：电荷在 中具有的势能，用E 小，没有方向， 表示 1自主检测 2.静电力做功与电势能变化的关系：静电力做的功 1.判断下列说法的正误 等于电势能的减少量.表达式：W (1)电荷在电场中移动时，静电力对电荷一定 (1)静电力做正功，电势能 做功， (2)静电力做负功，电势能 (2)正电荷的电势能一定大于零，负电荷的电 3.电势能的大小：电荷在某点的电势能，等于把 势能一定小于零。 () 它从这点移动到 时静电力所做 (3)某一点的电势为零，其场强一定为零 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 (④)根据电势的定义式=三可知，电荷g的电 处或把电荷在 的 荷量越大，电势越低， () 电势能规定为0. 2.电场空间中某点的电势为一8V,将一个电荷量 知识点三电势 为g=一2×108C的电荷放在该点，该电荷的 1.定义：电荷在电场中某一点的 与它的 电势能为 J,若将该电荷拿走，则该点 之比 的电势将 (选填“减小”“增大”或“不 2.公式：0 变”)，再在该点放人一个电量为9=十4× 3.单位：在国际单位制中，电势的单位是 符号是V,1V=1J/C. 10C的电荷，该点电荷的电势能为 J. ·27· 物理必修第三册课堂学案 课堂·深度探究 考点一 静电力做功的特点电势能 【例题1】将电荷量g=一1.6×109C的带电粒 【情境导学】如图所示，正的试探电荷q(q为电荷 子从电场中的A点移到B点过程中，电场力 量)在电场强度为E的匀强电场中， 做功W,=一9.6×10-J:再从B点移到无穷 (1)沿直线从A移动到B,静电力做的功为 远过程中，电场力做功W2=1.44×10wJ.取 多少？ 无穷远处电势为零，求： (2)若q沿折线AMB从A点移动到B点，静 (1)带电粒子在B点的电势能Es及B点的 电力做的功为多少？ 电势9n: (3)试猜想静电力做功有什么特点。 (2)A点的电势9A及带电粒子在A点的电势 能EM 思维导引：静电力做功的多少与电势能的减 少量在数值上相等，做功的正负与改变量的 正负相关. 【知识拓展】 1.静电力做功的特点 静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置 有关，但与具体路径无关，这与重力做功的特 点相似. 2.对电势能的理解 【变式1】（多选）规定无穷远处的电势能为零，下 (1)系统性：电势能是由电场和电荷共同决定 列说法正确的是 () 的，是属于电荷和电场所共有的，我们习惯上 A.将正电荷从电场中某点移到无穷远处时， 说成电荷的电势能， 静电力做的正功越多，正电荷在该点的电 (2)相对性：电势能是相对的，其大小与选定的 势能就越大 电势能为零的参考点有关.确定电荷的电势 B.将正电荷从电场中某点移到无穷远处时， 能，首先应确定参考点。 静电力做的正功越少，正电荷在该点的电 (3)电势能是标量，有正负，但没有方向。 势能就越大 (4)电荷在电场中某点的电势能，等于把它从 C,将负电荷从无穷远处移到电场中某点时， 该点移动到零电势能位置时静电力所做的功 克服静电力做功越多，负电荷在该点的电 3.静电力做功与电势能变化的关系 势能就越大 Wu=EoA一E. D.将负电荷从无穷远处移到电场中某点时， 静电力做正功，电势能减少：静电力做负功，电 克服静电力做功越少，负电荷在该点的电 势能增加. 势能就越大 ·28· 第十章静电场中的能量 考点二电势 5.电势与电势能 【情境导学】在如图所示的匀强电场中，电场强度 电势g 电势能E 为E,取O点为零势能点，A点距O点的距离 物理 反映电场能的性质的 电荷在电场中某点 为l,AO连线与电场强度负方向的夹角为0. 意义 物理量 所具有的电势能 (1)电荷量分别为g和2q的正试探电荷在A 电场中某点的电势 点的电势能分别为多少？ 电势能大小是由点 相关 的大小，只跟电场本 电荷g和该点电势 (2)不同电荷在同一点的电势能与电荷量的 因素 身有关，跟试探电荷 共同决定的 比值是否相同？ q无关 (3)不同电荷在同一点的电势能与电荷量的 正电荷（十g)电