10.1.2 电势能与电势——电势-【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 电势能 第2课时 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，静电力做功与电势能的变化有什么样的关系？ 静电力做功等于电势能的减小量 知识回顾 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 E + F A B M θ 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 知识回顾 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 质量为m的物体在零势能面以上h处，重力势能为多少？ mgh 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 质量为2m的物体在零势能面以上h处，重力势能为多少？ 2mgh 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 质量为3m的物体在零势能面以上h处，重力势能为多少？ 3mgh 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 质量为nm的物体在零势能面以上h处，重力势能为多少？ nmgh 你发现了什么？ 在同一位置放不同质量的物体，重力势能不同，但是高度不变！ 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 在匀强电场 E 中取 B 点作为零势能点，则电荷量为 q 的点电荷电势能 E0 为多少？ 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 以B点作为零势能面，则: 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 在匀强电场 E 中取 B 点作为零势能点，则电荷量为 2q 的点电荷电势能为多少？ 2E0 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 在匀强电场 E 中取 B 点作为零势能点，则电荷量为 3q 的点电荷电势能为多少？ 3E0 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 在匀强电场 E 中取 B 点作为零势能点，则电荷量为 nq 的点电荷电势能为多少？ nE0 你发现了什么？ 在同一位置放不同电荷量的物体，电势能不同 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 下表是在同一位置不同点电荷的电势能，观察下表，你发现了什么？ 是一个常量 该“常量”是否相当于电场中的“高度”？ 电势 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 电势能与电势 电势 定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量之比 公式: (计算时要代入正负号) 单位: 伏特，简称伏； 相对性： 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。 ——标量 知识梳理 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 电势能与电势 电势与电场强度 反映电场能的性质 反映电场力的性质 由电场本身决定 与检验电荷无关 由电场本身决定 与检验电荷无关 标量 矢量 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.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：以 B 为零电势能点，则EpB=0，由： 例题讲解 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 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 电势能与电势 电势 ——标量 知识小结 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 零势能点 300V 120V 匀强电场 E =3×103N/C，A与C 、B与C 的距离分别为L1=0.1m，L2=0.04m，求A、B两点的电势。 A B C ①规定C点为零势能点 沿电场线方向逐渐降低 做一做 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 零势能点 180V -120V 匀强电场 E =3×103N/C，A与C 、B与C 的距离分别为L1=0.1m，L2=0.04m，求A、B两点的电势。 A B C ①规定B点为零势能点 L1=0.1m L2=0.04m 沿电场线方向逐渐降低 做一做 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 比较ABC三点之间的电势，你发现了什么？ 沿电场线方向电势逐渐降低 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 电势能与电势 电势高低的判断方法 方法一：沿电场线方向电势逐渐降低 A B E 理解： ①沿电场线方向，电势逐渐降低 ②电势降低最快的方向一定是电场线的方向 推荐方法 知识梳理 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 电势降低的方向一定是电场线的方向，对吗？ + 不对 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 电势能与电势 电势高低的判断方法 方法二：公式法：根据 判断（q、EP带正负号计算） A B E 理解： ①正电荷在电势能越大的地方电势越高 ②负电荷在电势能越大的地方电势越低 知识梳理 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 电势能与电势 电势高低的判断方法 方法三：场源电荷距离法 以无限远处φ=0 ①正场源电荷电场中各点电势均为正，离它越近电势越高； + 知识梳理 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 电势能与电势 电势高低的判断方法 方法三：场源电荷距离法 以无限远处φ=0 ①正场源电荷电场中各点电势均为正，离它越近电势越高； ②负场源电荷电场中各点电势均为负，离它越近电势越低； - 知识梳理 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 电势能与电势 电势高低的判断方法 方法三：场源电荷距离法 以无限远处φ=0 ③等量异种点电荷垂直平分线上，电势为零 靠近正电荷电势为正，靠近负电荷电势为负 知识梳理 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 电势能与电势 电势高低的判断方法 方法四：做功判断法 + ①正电荷沿电场线方向移动，电场力做正功，电势能 Ep减小，电势φ降低 知识梳理 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 电势能与电势 电势高低的判断方法 方法四：做功判断法 - ②负电荷沿电场线方向移动，电场力做负功，电势能 Ep增大，电势φ降低 知识梳理 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).两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图中虚线所示，一带电粒子以某一速度从图中a点进入电场，其运动轨迹为图中实线所示，若粒子只受静电力作用，则下列关于带电粒子的判断正确的是（　　） A．带正电 B．速度先变大后变小 C．电势能先变大后变小 D．经过b点和d点时的速度大小相同 CD 知识演练 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 2.如图所示，两等量同种正点电荷固定在真空中。在它们连线的中垂线上有A、B两点，O为连线中点，C为连线上一点，下列结论正确的是（　　） A．B点场强一定大于A点场强 B．B点电势一定高于A点电势 C．若电荷仅受电场力从O点运动到C点，电势能一定减小 D．若电荷仅受电场力从O点运动到C点，加速度不一定增大 B 知识演练 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 3(多选).如图所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹。粒子先经过M点，再经过N点，以下正确的是（　　） A．粒子在N点的加速度小于在M点的加速度 B．该带电粒子带正电 C．M点的电势低于在N点的电势 D．粒子在M点的电势能大于在N点的电 BD 知识演练 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 4(多选).一带负电粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能Ep随位移x的变化关系如图所示，则粒子在从x1向x3运动的过程中，下列说法中正确的是（　　） A．在x1处粒子速度最大 B．在x2处粒子加速度为零 C．在x3处电势最高 D．在x2处电势为零 BC 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 $$