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

第十章 静电场中的能量 01 电势能和电势 一、静电力做功的特点 重力做功的特点： 物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关。 A h1 h2 h B A h1 h1 h l B A B h1 h2 h A1 A2 A3 一、静电力做功的特点 + 一个正电荷q从匀强电场中A点沿电场线方向运动到B点，A到B的距离为d。 A E + B d 静电力做功： 一、静电力做功的特点 一个正电荷q从匀强电场中A点沿直线运动到M点，BM与电场线垂直，AB与电场线重合，A到B的距离为d，ＡＭ与ＡB的夹角为θ。 + A E + B d M 静电力做功： 一、静电力做功的特点 一个正电荷q从匀强电场中A点沿曲线运动到M点，BM与电场线垂直，AB与电场线重合，A到B的距离为d，ＡＭ与ＡB的夹角为θ。 + A E + B d M 静电力做功： 微元法 一、静电力做功的特点 + A E + B d M 结论： 在匀强电场中，静电力做功与路径无关，只跟电场线上的距离有关。 d为电场线上的距离 二、电势能 + A B E 在匀强电场中，一正电荷q从A点运动到B点，静电力做正功，根据动能定理，电荷动能增加 这个过程中，其它形式的能量转化成了动能，电荷在电场中具有能量，我们把电荷在电场中的能量叫做电势能，用EP表示。 电荷从A到B电场力做的功 B点动能 A点动能 + 二、电势能 + A B E 从A到B，静电力做正功，动能增加，电势能减小。 A B E + 从B到A，静电力做负功，动能减小，电势能增加。 + + 二、电势能 知识回顾 1、重力做正功，物体下降，重力势能减小，重力做了多少功，重力势能减小多少。 2、重力做负功，物体上升，重力势能增加，物体克服重力做了多少功，重力势能增加多少。 类比 结论： 1、静电力做正功，电势能减小，静电力做了多少正功，电势能减小多少。 2、静电力做负功，电势能增加，物体克服静电力做了多少功，电势能增加多少。 二、电势能 重力作功 知识回顾 从A到B重力做的功 A点重力势能 B点重力势能 静电力作功 从A到B静电力做的功 A点电势能 B点电势能 当静电力做正功时，WAB>0，EPA>EPB，电势能减小； 当静电力做负功时，WAB<0，EPA<EPB，电势能增加。 类比 二、电势能 A h1 h2 h B v1 v2 知识回顾 在只有重力作功时 A点机械能 B点机械能 A点机械能等于B点机械能，小球下落过程中，机械能保持不变 二、电势能 A B E + + 在只有静电力作功时 根据动能定理 A点动能和电势能的总和 B点动能和电势能的总和 类似机械能守恒 结论：在只有静电力做功的物体系统内，电势能与动能互相转化，电势能和动能的总量保持不变。 A B E + + 静电力做功，电势能发生变化，电荷在电场中的“高度”发生变化。 A h1 h2 h B v1 v2 三、电势 重力做功，重力势能发生变化，物体的高度发生变化。 我们用电势来表示电荷在电场中的“高度”。 这个高度是电场中的“高度”，不是空间上的高度 三、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。 电势 表达式： 电势 电势能 电荷量 单位： 伏特，简称伏，符号是V。 注意： 1、电势的高低只跟电场中的位置有关，跟电荷的电势能、电荷量都没有关系。 1V＝1J/C 2、电势的高低具有相对性，需要先选取电势为0的位置，电势是相对电势为0的位置的。 三、电势 势 ├─势，在汉语中表示位置的意思，例如：地势。 ├─电场中的位置 “高度”，就叫做电势。 ├─物体凭借位置而具有的能量就叫势能，例如：重力势能，是物体凭借高度而具有的能量。 └─电荷凭借在电场中的位置 “高度” 而具有的能量叫做电势能。 三、电势 A B E + + 一正电荷从A到B，静电力做正功。 正电荷从B运动到A，静电力做负功，结论也是一样的。 A B E + + 三、电势 A B E - - 一负电荷从A到B，静电力做负功。 正电荷从B运动到A，静电力做正功，结论也是一样的。 A B E - - 三、电势 沿着电场线方向电势逐渐降低。 结论： + A B A B 三、电势 思考 电势能的值有正负，电势能是标量还是矢量？电势的值也有正负，电势是标量还是矢量？ 不管电势能还是电势，均没有空间方向，正负只是相对电势（电势能）为0的位置的，电势（电势能）比电势（电势能）为0的位置高就为正值，电势（电势能）比电势（电势能）为0的位置低就为负值。 该公式中，所有的物理量计算时都要带入正负号。 三、电势 静电力做功 ├─特点：跟路径无关，只跟电场上的距离有关。 └─公式：W=qEd 电势能 ├─定义：电荷在电场中具有的能量 ├─大小：Ep=φq └─公式：WAB=EpA−EpB 电势 ├─定义：电势能与电荷量的比值 ├─公式：φ=Ep/q └─特点：沿电场线方向电势逐渐降低 下 课 $