10.1.1 电势能与电势——静电力做功的特点与电势能-【飞黄腾达】2024-2025学年高二物理同步精品备课（人教版2019必修第三册）

第一节 电势能与电势 第十章 静电场中的能量 第1课时 电势能 第1课时 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 一个试探电荷 +q 在匀强电场 E 中某点由静止释放，是什么形式的能转化为试探电荷的动能？ 动能增加了 意味着另一种能量减少！！ 新课导入 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 将正的检验电荷+q从A移至B，求电场力的功 ①沿直线AB从A点移到B点 做一做 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI ②沿折线AMB从A点移到B点 将正的检验电荷+q从A移至B，求电场力的功 做一做 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 将正的检验电荷+q从A移至B，求电场力的功 ③沿曲线从A点移到B点 做一做 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI ③沿曲线从A点移到B点 微元法 做一做 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 静电力做功的特点 与路径无关，只与初末位置有关！ 知识梳理 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 例题1.如图所示是以电荷+Q为圆心的一组同心圆(虚线)，电场中有A、B、C、D四点。现将一带电荷量为q的正点电荷由A点沿不同的路径移动到D点，沿路径①静电力做功为W1，沿路径②静电力做功为W2，沿路径③静电力做功为W3，则 ( ) A. W2<W3<W1 B. W1=W2=W3 C. W2>W3>W1 D. 因不知道q的具体数值，故无法进行判断 B 例题讲解 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 静电力做功与什么力做功特点相似呢？ 与路径无关 只与初末位置有关！ 静电力做功的特点 重力做功的特点 与路径无关 只与初末位置的高度差有关 行合一 格物致知 想一想 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 功是能量转化的量度。 重力做功对应着重力势能的变化， 那么，静电力做功又对应着哪种形式的能量变化呢？ 电势能 减小到电势能转化为增加的动能 能量的转化通过电场力做功完成 行合一 格物致知 想一想 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 静电力做功与路径无关，静电力做功对应电势能的变化，它们有什么样的关系呢？ 静电力做功等于电势能的减小量 行合一 格物致知 想一想 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 电势能 电场力做功和电势能的关系 （1）当WAB>0，则EpA>EpB,表明电场力做正功，电势能减小； （2）当WAB<0，则EpA<EpB, 表明电场力做负功，电势能增加。 定义：电荷在电场中具有的势能叫电势能，用符号EP表示。 知识梳理 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 电势能 相对性：具体数值与零势能面的选取有关 系统性：电势能是电荷和对它有作用的电场共同组成的系统共有的。 标量 通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为0，或把电荷在大地表面的电势能规定为0； 知识梳理 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 电势能 电势能的大小——相对性 A到B电场力所做功为WAB ①若以A点作为零势能面，则： ②若以B点作为零势能面，则: 电荷在某点的电势能，等于把它从该点移动到零势能面时静电力所做的功 知识梳理 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI B B 零势能面 电势能 电势能的大小 + A - A 正电荷从A点移动到B点 沿电场线方向，正电荷电势能降低 Eq Eq 负电荷从A点移动到B点 沿电场线方向，负电荷电势能增加 电势能的大小的判断 知识梳理 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 零势能面 B B 电势能 电势能的大小 + A + A Eq 电势能与电荷量大小的关系 正电荷q在A点的电势能 正电荷nq在A点的电势能 nEq 知识梳理 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI B B 零势能面 电势能 电势能的大小 + A - A Eq Eq 电势能与电荷正负的关系 正电荷在A点的电势能： 电场力做正功，电势能减小 A点的电势能为正 负电荷在A点的电势能： 电场力做负功，电势能增加 A点的电势能为负 知识梳理 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 例题2（多选）.关于在电场中移动电荷与电势能的关系，下列说法中正确的是(　　 ) A．电荷沿电场线方向移动，电势能一定增加 B．电荷沿电场力方向移动，电势能一定增加 C．电荷逆电场力方向移动，电势能一定增加 D．电荷沿垂直于电场线方向移动，电势能一定不变 CD 例题讲解 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 小结 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 1(多选).下列说法正确的是( 　　) A．电荷从电场中的A点运动到B点，每次经过的路径不同，电场力做的功可能不同 B．电荷从电场中的某点开始出发，运动一段路径后，又回到了该点，则电场力做功为零 C．正电荷沿着电场线运动，电场力对正电荷做正功，负电荷逆着电场线运动，电场力对负电荷做正功 D．电荷在电场中运动，因为有电场力对电荷做功，所以能量守恒定律在电场中不成立 BC 知识演练 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 2.判断题（并简要说明理由） ①电荷沿电场线方向移动时，其电势能一定减小（ ） ②检验电荷在电场中某点所受的电场力很大时，它在该点具有的电势能也一定大。（ ） ③把两个异号电荷靠近时，电荷电势能增大。（ ） ④电荷在电场中移动时，若电场力对电荷做正功，电荷的电势能一定减小.（ ） 知识演练 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 3.将电荷量为6×10－6 C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服静电力做了3×10－5 J 的功，再从B移到C，静电力做了1.2×10－5 J 的功，则： （1）该电荷从A移到B，再从B移到C的过程中，电势能共改变了多少？ （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？ ①从A移动到B: ②从B移动到C: 电势能增加： 电势能减小： 电势能总共变化了： 知识演练 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 3.将电荷量为6×10－6 C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服静电力做了3×10－5 J 的功，再从B移到C，静电力做了1.2×10－5 J 的功，则： （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？ ①从A移动到B: 电势能增加： 则B点电势能为： ②从A移动到B: 电势能增加： 则C点电势能为： 知识演练 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI $$