2017-2018学年高中物理选修3-1课件（人教版）：1.4电势能和电势(共87张PPT)

课时1.4　电势能和电势 　　1.理解静电力做功的特点,电势能的概念,电势能与静电力做功的关系。 2.理解电势的概念,知道电势是描述电场的能的性质的物理量。 3.明确电势能、电势、静电力的功之间的关系。 4.了解电势与电场线的关系,了解等势面的意义及其与电场线的关系。 　　重点难点:理解电势能、电势、等势面的概念及意义,掌握 电势能与做功的关系,并能用此解决相关问题。 教学建议:本节需要安排两个课时教学。教材从电场对电荷做功的角度出发,推知在匀强电场中静电力做功与移动电荷的路径无关。由此与重力做功相类比,说明电荷在电场中也具有电势能。再通过电势能零点的规定过渡到对电势能的计算上,进而理解电势的含义。 导入新课:我们初步了解了电场,其实我们更早就了解了一种场,只是我们没有把它说出来,那就是重力场。在地球上,由于地球的吸引,物体无时无刻不处在重力场中,所以物体受重力,另外,物体还有重力势能,其实电场中的电荷跟重力场中的物体具有类似的情况。 1.静电力做功的特点:静电力做的功只与电荷的①起始位置和②终点位置有关,与电荷经过的路径无关。 2.电势能 (1)电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这一点移到③电势能为零(电势为零)处静电力所做的功。电荷q在电势为φ的位置具有的电势能为④Ep=q·φ。 (2)电势能有正负,电势能是⑤标量(选填“矢量”或“标量”),电势能为负表示该点电势能比零电势能点⑥　低(选填“高”或“低”)。电荷在A点和B点的电势能分别为EpA和EpB,将电荷从A点移动到B点静电力做功为WAB=⑦EpA-EpB。  3.电势 (1)定义:电荷在电场中某点的电势能Ep与它的⑧电荷量q的比值,叫作这一点的电势φ,在国际单位制中,电势的单位是⑨伏特,符号为V。 (2)电场中某点的电势由电场本身的性质决定,与试探电荷本身⑩无关。 (3)沿着电场线方向电势逐渐降低。 ( (4)应该先规定电场中某处的电势为零,然后才能确定电场中其他各点的电势,在物理学研究中常取离场源电荷无限远处的电势为零,在实际应用中取大地的电势为零。 (5)电势只有大小,没有方向,是标　量。  4.等势面 (1)定义:电场中电势相同的各点构成的面叫作等势面。在同一等势面上移动电荷时静电力不做功(选填“做功”或“不做功”)。 (2)电场线跟等势面垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。 (3)通常在同一幅图中,两个相邻的等势面间的电势之差是相等的。 ①起始　②终点　③电势能为零(电势为零)处　④q·φ　⑤标量　⑥低　⑦EpA-EpB　⑧电荷量q　⑨伏特　⑩无关 降低　无限远　标　电势相同　不做功　电势高　电势低　相等 1.在匀强电场中静电力做功与路径无关,在非匀强电场中与路径有关吗? 解答:任何电场中静电力做功与路径都无关。 2.能举出一种做功与路径有关的力吗?看看是否存在与这种力对应的势能? 解答:摩擦力做功与路径有关,不存在与摩擦力对应的势能。 3.一个电荷(电荷量不变)的电势能越大,是不是电荷所处的电势就越高? 解答:不一定,要看电荷带什么电性。 4.电场线都是直线,其等势面是不是一定是平面? 解答:不一定,点电荷的电场线都是直线,但其等势面是曲面。 1.下列说法正确的是(　　)。 A.电荷从电场中的A点运动到了B点,路径不同,电场力做功的 大小就可能不同 B.电荷从电场中的某点开始出发,运动一段时间后,又回到了该 点,则这一过程中电场力做功为零 C.正电荷一定沿着电场线运动,电场力对正电荷做正功,负电荷 一定逆着电场线运动,电场力对负电荷做正功 D.电荷在电场中运动,因为电场力可能对电荷做功,所以能量守 恒定律在电场中并不成立 【答案】B 2.(多选)关于电势与电势能的说法,正确的是(　　)。 A.电荷在电势越高的地方,电势能也越大 B.电荷在电势越高的地方,它的电荷量越大,所具有的电势能也越大 C.在正点电荷电场中的任一处,正电荷所具有的电势能一定大 于负电荷所具有的电势能 D.在负点电荷电场中的任一点,正电荷所具有的电势能一定小 于负电荷所具有的电势能 【答案】CD 3.(多选)图示为等量的点电荷a、b所形成的电场线分布,以下说法正确的是(　　)。 A.a、b为异种电荷 B.a、b为同种电荷 C.A点电场强度大于B点电场强度 D.A点电势高于B点电势 【答案】AD 4.(多选)图中的实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹,粒子先经过M点,再经过N点,可以判定(　　)。 A.M点的电势大于N点的电势 B.M点的电势小于N点的电势 C.粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力 D.粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力 【答案】AD 主题1:探究静电力做功的特点 (1)如图甲所示,如果正电荷q在匀强电场