10.1 电势能和电势(Word学生用书)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中物理必修第三册(人教版)
1.电势能和电势
1.知道静电力做功与路径无关。(物理观念) 2.理解电势能的概念,认识电势能的相对性。(物理观念) 3.理解静电力做功与电势能变化的关系。(科学思维) 4.知道电势的定义方法、定义式和单位。(物理观念) 5.通过建立电势概念的过程,理解电势是从能的角度描述电场的物理量。(科学思维) |
知识点一 静电力做功的特点
如图所示的闪电发生过程中,云层与大地之间形成强电场,电子会从云层转移到地面,在转移过程中,电子所受的静电力是否对电子做功?
〔阅读教材P26—P27,完成下列填空〕
1.静电力做功:在匀强电场中,静电力做功W=Eqd。其中d为电荷在 移动的距离。
2.静电力做功的特点:在匀强电场中移动电荷时,静电力做的功与电荷的 位置和 位置有关,与电荷经过的路径 。
(1)只要电荷在电场中移动,静电力一定做功。( )
(2)静电力做功与重力做功类似,与初末位置有关,与路径无关。( )
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(3)电荷从电场中的A点运动到B点,路径不同,静电力做功不同。( )
如图所示,正试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中,仅在静电力作用下从A移动到B。
(1)若q沿直线(图甲)运动,静电力做的功为多少?
(2)若q沿折线(图甲)AMB从A点移动到B点,静电力做的功为多少?
(3)若q沿任意曲线ANB(图乙)从A点移动到B点,静电力做的功为多少?
(4)由此可得出什么结论?
“静电力所做的功与电荷经过的路径无关”这个结论虽然是从匀强电场得出的,但对非匀强电场同样适用。
(2026•江苏盐城期末)如图所示,电场强度为E的匀强电场中,带电荷量为+q的电荷沿直线AB、折线ACB、曲线ANB运动,已知AB长为d,关于静电力做的功和大小关系,下列说法正确的是( )
A.沿折线ACB运动时,静电力做功最多 B.沿直线AB运动时,静电力做功最少
C.沿曲线ANB运动时,静电力做功最多 D.这三种运动路径,静电力所做的功一样多
尝试解答
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两带电小球(可视为质点)的电荷量分别为+q和-q,固定在一长度为l的绝缘细杆的两端,置于电场强度大小为E的匀强电场中,杆与电场强度方向平行,其位置如图所示。若此杆绕过O点垂直于杆的轴转过180°,则在此转动过程中静电力做的功为( )
A.0 B.qEl
C.2qEl D.πqEl
知识点二 电势能
〔阅读教材P27—P28,完成下列填空〕
1.电势能
(1)定义:电荷在 中具有的势能,用Ep表示。
(2)静电力做功与电势能变化的关系
①关系式:WAB= 。
②静电力做正功,电势能 ;静电力做负功,电势能 。
2.电势能的大小
(1)先规定 势能位置。通常规定电荷在离场源电荷 处或电荷在 电势能为零。
(2)电荷在某点的电势能,等于把它从这点移到 时静电力所做的功。
【微思考】
观察下列图形,请思考:
(1)电场力做正功,电势能怎样变化?
(2)电场力做负功,电势能怎样变化?
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