10.1.2 电势能和电势 课件-2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

10.1.2电势能和电势 杨陵区高级中学 导入新课 > > +Q + + + + + + + + q + FA q + FB A B q + C FC EPA EPB EPC O 参考点 思考:同一试探电荷在A、B、C三点的电势能大小？ 结论：电场中不同地方，使电荷拥有电势能的本领不一样。 能不能认为电势能大的地方电场使电荷拥有能的本领就高呢？ 导入新课 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+q置于A，其电势能为多少？若引入检验电荷+nq置于A,其电势能又为多少？ E q F A B + 电势能的大小不仅与电场有关，还与试探电荷的电荷量有关。 将不同质量的物体放在距离地面高度相同的位置，重力势能的大小不同，看来距离地面的高度才是决定重力场使质点拥有重力势能高低的关键。静电场和重力场相似，那你认为到底是什么在决定静电场的这种本领呢？ 如果选择地面为零势能面，将质量m的物体放在相距地面高度为h的地方，重力势能就是mgh；将质量为2m的物体放在相距地面高度为h的地方，重力势能就是2mgh；将质量为3m的物体放在相距地面高度为h的地方，重力势能就是3mgh。 类比学习 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”？ 类比学习 三、电势 电荷在电场中某一点的电势能与其电荷量的比值。(用字母表示) 1.定义： 2.定义式： 3.单位： a.比值定义法 b.与EP及q无关，即与试探电荷无关，反映电场本身的某种性质； a.电势和电势能的角标要对应 b.计算时电荷量q要代入正负号 J/C 1 V = 1 J/C 伏特(V) 三、电势 4、理解： （1）相对性,电场中某一点的电势与零电势点的选取有关(通常规定距离场源电荷无限远处或大地表面为“0电势面”) （2）标量,只有大小，没有方向，正负表示大小.(负电势表示该处的电势比零电势处电势低) （3）固有性：与试探电荷q的有无、电荷量的大小、电性无关，由电场本身、零电势点的选取决定 典例剖析 例：将一电量为q 的点电荷从电场外一点P移至电场中某点A，电场力做功4×10-5J，求A点的电势A。（设P=0） 解: 设场外一点P的电势为 从P A,电场力做的功 PA E W - = 使用公式求某点的电势时，必须代正、负号 思考回答 沿电场线方向电势降低 M E A B ө + q + q F 沿着电场线方向,电势将怎样变化? （且降低的最快） 三、电势 5.电势高低与电场线的关系 顺着电场线的方向移动，电势逐渐减小； 逆着电场线的方向移动，电势逐渐增大。 思考：该结论会因为试探电荷的电性变化而发生变化吗？ 拓展学习 拓展1：等量异种点电荷 1.沿点电荷的连线由正电荷到负电荷，电势逐渐降低； O 2.两点电荷连线中垂线上，电势均相等(若取无穷远处电势为0，则中垂线上电势处处为0)。 拓展学习 1.两电荷连线上，由正电荷到连线中点O电势逐渐降低，且关于O点对称； 拓展2：等量同种正点电荷 2.两电荷连线中垂线上，由中点O 向两侧电势到无限远电势逐渐降低，且关于O点对称 。 O + + + + 拓展学习 - - 1.两电荷连线上，由负电荷到连线中点O电势逐渐升高，且关于O点对称； O 拓展3：等量同种负点电荷 2.两电荷连线中垂线上，由中点O向两侧电势到无限远电势逐渐升高，且关于O点对称。 - - 当堂训练 1.（多选）如图所示，电场中有A、B两点，则下列说法中正确的（ ） A、电势φA> φB 场强EA>EB B、电势φA> φB 场强EA<EB C、将+q由A点移到B点，电场力做正功 D、将-q分别放在A、B两点时具有电势能EpA>EpB A B E BC 当堂训练 2.如果把q=1.0×10-8的电荷从无穷远处移至电场中的A点，需克服电场力做功W=1.2×10-4J.那么 ⑴ q在A点的电势能和在A点的电势分别是多少？ ⑵ q未移入电场前A点的电势是多少 ？ （1）EpA=W=1.2×10-4J φ==1.2×104V （2）φ==1.2×104V 当堂训练 3、（多选）如图所示,水平固定的小圆盘A,带电量为Q,电势为零,从圆盘外O静止释放一质量为m,带电量为+q的小球,由于电场力的作用,小球竖直上升的高度可达盘中心竖直线上的c点,Oc=h,又知道过竖直线上的b点时,小球速度最大,则在Q所形成的电场中,可确定的物理量是（ ） A. b点的场强 B. c点的场强 C. b点的电势 D. c点的电势 A O b c AD $$