1.4 电场力的功 电势能 课件-2025-2026学年高二上学期物理教科版必修第三册

该高中物理课件围绕“电场力做功与电势能”展开，系统梳理了匀强电场中电场力做功的路径无关性、电势能的概念及其与动能转化的关系，并通过典型例题引导学生从重力势能类比理解电势能，构建起能量观念与运动相互作用观念之间的逻辑桥梁。 其亮点在于融合物理观念、科学思维与科学探究三大核心素养，以问题驱动式教学设计强化知识迁移能力，如第5页例题通过几何关系和矢量分解训练学生的科学推理能力，第8页利用电荷从A到B动能变化推导电势能差体现模型建构思想，第14页设置负电荷情境考查学生对电势能相对性的质疑与创新意识。这种基于真实问题解决的教学方式，既帮助学生建立清晰的能量守恒认知框架，又提升教师课堂组织效率与深度教学水平。

1.4电场力做功 电势能 高二物理组何文莉 知识点一：电场力做功 在电场强度为E的匀强电场中，任取A、B两个点，把带正电的试探电荷q沿不同路径从A点移动到B点，计算静电力对电荷所做的功。 A B q d q沿直线： q沿折线： q沿曲线： 在匀强电场中，电场力做功只与移动电荷的电荷量以及初末位置有关，而与路径无关！！！！ 知识点一：电场力做功 在非匀强电场中该结论同样适用吗？ 知识巩固 （多选）如图所示，以坐标原点O为圆心、半径为r的圆与坐标轴交于a、b、c、d，在O点固定一个正点电荷Q，另外还有一方向与x轴正方向相同、场强大小为E的匀强电场。当一正点电荷q在圆上移动时，则（　　） A．从a移到c，电场力对q做功为2qEr B．从a移到c，电场力对q不做功 C．从d移到b，电场力对q做功为2qEr D．从d移到b，电场力对q不做功 知识巩固 在如图所示水平向右的匀强电场中，有a、b、c三点，ab=10cm，bc=15cm，其中ab 沿电场方向，bc 和电场方向成53°角。一个电荷量为q=4×10-7C的正电荷从a点移到b点，电场力做功为 W =1.2×10-5J，已知sin53°=0.8，cos53°=0.6，求： (1)匀强电场的场强大小； (2)该正电荷从a 点移到c 点，电场力所做的功。 思考：我们之前学过的什么做功也与路径无关？ 知识点二：电势能 重力做功有什么特点？ 重力势能与动能相互转化 重力做正功 物体的动能 重力势能 重力做负功 物体的动能 重力势能 E A B + q F O 电场力做功有什么特点？ 重力势能与动能相互转化 电场力做正功 物体的动能 电势能 电场力做负功 物体的动能 电势能 知识点二：电势能 1、定义：电荷在电场中的势能叫做静电势能，简称电势能，用符号表示。 2、单位：焦耳，简称焦，用符号表示为 J。 3、系统性：电势能是放入电场中的电荷与电场组成的系统共有的，它既与电荷有关，也与电场有关。 4、电势能与重力势能一样是标量，没有方向。 电势能 思考：电势能是电荷自身独有的吗？ 5.电势能是相对的，具体数值与零势能面的选取有关。 知识点三：电场力做功与电势能的关系 E A B A、B为匀强电场中的三点，一个+q的试探电荷仅在电场力的作用下，从A到B，动能增加了10J 1 .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。 知识点三：电场力做功与电势能的关系 重力势能 电势能 物体被举高具有重力势能 电荷在电场中具有电势能 重力对物体做正功，物体的重力势能减小 电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小 零势能点一般选地面，或视问题而定 零势能点一般选取无穷远或大地 具有系统性，物体和地球共有的 具有系统性，电荷和电场共有的 具有相对性，与零势能点的选取有关 标量 电势能与重力势能都是势能，但电势能不属于机械能。 知识点三：电场力做功与电势能的关系 将一个电荷q从A 点移动到B 点，电场力做正功还是做负功？q在B 点时的电势能比在A 点时的电势能大还是小？ （a） （b） 同一电场中，同样从A到B，移动正电荷与移动负电荷，电荷的电势能变化是相反的。 沿电场线方向： 移动正电荷，电场力做正功，电势能减小； 移动负电荷，电场力做负功，电势能增加。 知识点三：电场力做功与电势能的关系 A、B为匀强电场中的三点，一个+q的试探电荷仅在电场力的作用下，从A到B，动能增加了10J。B到C电场力做功4J，求A、B、C三点电势能 E A B C 零势能 相对性：电荷在电场中的“某点”具有的电势能，等于把电荷从这个该点移动到零势能点的过程中，电场力所做的功。 通常把无限远处电势规定为0 知识点三：电场力做功与电势能的关系 A、B为匀强电场中的三点，一个+q的试探电荷仅在电场力的作用下，从A到B，动能增加了10J。B到C电场力做功4J E A B C 零势能 电势为标量，但有正负，正负表相对于零势能面高低 知识点三：电场力做功与电势能的关系 图为描述某静电场的电场线，a、b、c是同一条电场线上的三个点，其电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec，电势分别为φa、φb、φc．把正点电荷沿电场线由a点移至b点的过程中，关于电场力对电荷所做的功和电荷电势能的变化，下列说法正确的是（　　） A．电场力做正功，电势能增加 B．电场力做正功，电势能减少 C．电场力做负功，电势能增加 D．电场力做负功，电势能减少 知识点三：电场力做功与电势能的关系 电荷量为的正电荷位于电场中点时，具有的电势能为；移到点后，具有的电势能变为。这个过程中，电场力所做的功是多少？如果把电荷量为的点电荷放到点，具有的电势能是多少？把它从点移到点电场力要做多少功？ 思考：非匀强电场还可以用这个公式计算吗？ $