10.1 电势能和电势 课件 -2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

该高中物理课件聚焦电势能和电势，通过重力做功与路径无关的旧知类比导入，复习功的计算、重力势能关系等，搭建学习支架，引导学生探究静电力做功特点及电势能、电势概念。 其亮点在于以核心素养为导向，科学思维上用类比法和微元法推导规律，科学探究中通过不同路径移电荷归纳特点，结合高考题教考衔接，帮助学生建立能量观念，提升科学推理能力，教师可高效落实教学目标。

人教版（2019）必修三教学课件 第十章 静电场中的能量 第一节 电势能和电势 目录 contents 01.导入与素养目标 02.新课讲解 03.课堂练习 04.教考衔接 05.课堂小结 Part One 导入与素养目标 >>> >>> 1 新课导入 把质量为m的物体沿着不同路径从A到B，重力做功是相等的。 一个带正电的电荷量为q的试探电荷在匀强电场中某位置受力也是一定的，静电力做功是否也具有这一特点？ 1 素养目标 【物理观念】 知道静电力做功只和初末位置有关，与路径无关。 理解电场力做功和电势能变化的关系，认识电势能、电势的概念与相对性。 记住电势定义式与单位，分清电势、电势能的区别。 【科学思维】 会用重力场类比电场，迁移理解电场能量相关规律。 利用微元法推导电场力做功特点，能判断电势、电势能变化。 1 素养目标 【科学探究】 通过直线、折线、曲线移电荷，归纳电场力做功规律。 通过计算推导电势定义，感受物理量定义的探究过程。 【科学态度与责任】 体会微元、类比物理方法，养成严谨计算推导习惯。 知道静电场能量知识的实用价值，建立电场有能量的物质观。 Part Two 新课讲解 >>> >>> 2 新课讲解 1.功的计算： 2.重力的特点: （1）与路径无关，由初末位置的高度差来决定。 （2）重力做功与重力势能变化的关系： 3.重力势能是相对的，须选定零势能参考面。 重力做正功，重力势能减少 重力做负功，重力势能增加 复习之前学的内容 2 新课讲解 一、静电力做功的特点 一个试探电荷在电场中某点由静止释放，将如何运动? + 在电场力作用下电荷做加速运动，一段时间后获得一定的速度，试探电荷的动能增加。 思考：是什么能转换为动能的呢? 2 新课讲解 回顾重力做功的特点（A→B） WG＝mgh1－ mgh2 定义: 重力势能 Ep＝mgh 重力做的功等于重力势能的减少量 2 新课讲解 + 把正电荷沿不同路径从A点移到B电场力做功？ + 电场力做功特点：静电力做功与路径无关，只与初末位置有关。 对于非匀强电场也适用 2 新课讲解 沿直线AB: 沿折线AMB: 沿曲线AB: 沿任意路径静电力做功: W1 = F·|AB| cosθ = qE·|AM| W2 = qE·|AM| W3 = qE·|AM| W任意 = qE·|AM| 也适用非匀强电场 + 2 新课讲解 把正电荷从A点移到B + 把负电荷从A点移到B - 2 新课讲解 在电场中不论电荷经由什么路径从A点移动到B点，静电力所做的功都是一样的。因此，在电场中移动电荷时，静电力所做的功只与电荷的起始位置和终止位置有关，与电荷经过的路径无关。 1.在匀强电场中，静电力做的功为：W＝qE·d，其中d为沿电场线方向的位移。 注意： 特点： 2.其它静电场中也适用。其它静电场中静电力做功的多少可用 W＝E平qd 来定性粗略分析，其中E平为平均电场强度。 类似于重力做功 2 新课讲解 二、电势能 重力做正功 重力势能减小，动能增加 电场力做正功 电荷的动能增加，动能从何而来？ 电场中某种势能转化而来 类比的思维 2 新课讲解 电场中的电荷由于受到电场力作用而具有的势能。 正电荷从A点移到B点时，静电力做正功，电荷的电势能减少。 正电荷从B点移到A点时，静电力做负功，即电荷克服静电力做功，电荷的电势能增加。 把正电荷从A点移到B + 把正电荷从B点移到A + 2 新课讲解 1. 定义：电荷在电场中具有的势能叫电势能，用符号EP表示。 q Q WAB=EpA-EpB E A B 2. 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。 2 新课讲解 3.电势能是相对的，具体数值与零势能面的选取有关； 4.电势能为电荷和对它作用的电场组成的系统共有。 5.电势能是标量。但有正负 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。 我们说某个电荷的电势能，只是一种简略的说法。 q Q 关于电势能的几点说明 2 新课讲解 三、电势能的大小 正电荷从A点移到B点时，静电力做正功，电荷的电势能减少 正电荷从B点移到A点时，静电力做负功，即电荷克服静电力做功，电荷的电势能增加。 把正电荷从A点移到B + 把正电荷从B点移到A + 2 新课讲解 ①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。 E A B 若以A点作为零势能面 则EPA-EPB=WAB 因EPA=0 ，则 EPB= -WAB 如图，若A→B电场力所做功为WAB 若以B点作为零势能面 则 EPA-0=WAB 即EPA=WAB ②选择不同的零势能面，对于同一个带电体在同一点来说电势能大小是不相同的。 总结： 2 新课讲解 四、电势 电势：描述电场的能的性质的物理量。 如图所示，设想把一试探电荷+q 放在电场中某处A或B。它们在电场力F的作用下均移至无限远处。则有： WA>WB 那么怎样去衡量电场的能的性质、怎样去定义“电势”呢？ EpA-0>EpB-0 结论：比值EpA/q的大小与试探电荷的正负及电量q均无关，只与电场中该点在电场中的位置有关，故其可衡量电场的性质。 + ·A ·B E↑ 同理可知：若试探电荷为-q，也有： 2 新课讲解 在静电场中相对于同一个零势能面，不同的电荷在某个点的电势能与电荷量的比值是一个定值，我们把这个比值定义为电势。 定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值 电势具有相对性，确定电势，应先规定电场中某处的电势为零 通常规定离场源电荷无限远处或大地的电势为零 单位：伏特（ V ） 1 V = 1 J/C Part Three 课堂练习 >>> >>> 课堂练习 3 课堂练习 3 课堂练习 3 课堂练习 3 课堂练习 3 课堂练习 3 Part Four 教考衔接 >>> >>> 教考衔接——高考题 4 教考衔接——高考题 4 Part five 课堂小结 >>> >>> 课堂小结 5 一、静电力做功的特点： 静电力做的功为：W＝qE·d，其中d为沿电场线方向的位移。 二、电势能（Ep)：电荷在电场中具有的势能 电势能变化：∆Ep=EpB-EpA 电场力做功和电势能变化关系： 静电力做正功，电势能减少 静电力做负功，电势能增加 三、电势能的大小。 若规定EPB=0，则电荷在A点的电势能等于WAB 电势能是标量，正负表示大小。 电势能具有系统性，是电荷及对它作用的电场所共有的 电势能具有相对性，大小与零电势能位置的选取有关 感谢观看 Thanks $