(新教材)2022版高中物理人教版必修第三冊課件：10.1-電勢能和電勢-

第十章靜電場中的能量1.電勢能和電勢

一個試探電荷在勻強電場中某點由靜止釋放,它將如何運動?動能將如何變化？（不計重力）

在電場力作用下電荷做加速運動,一段時間后獲得一定的速度,試探電荷的動能增加。E+是什么能轉(zhuǎn)化為試探電荷的動能的呢？知道靜電場中的電荷具有電勢能。了解電勢能的含義。1.理解靜電力做功的特點、電勢能和電勢的概念。（物理觀念）2.明確電勢能、電勢、靜電力做功間的關(guān)系。（科學思維）3.了解電勢與電場線的關(guān)系，了解等勢面的意義及等勢面與電場線的關(guān)系。（物理觀念）

體會課堂探究的樂趣，汲取新知識的營養(yǎng)，讓我們一起吧！進走課堂【探究一：靜電力做功的特點】ME情景一：在勻強電場中，將電荷q從A沿直線移至B:AB?+qF問題：靜電力做功多少？分析結(jié)果：一、靜電力做功的特點。M?EAB情景二：在勻強電場中，將電荷q從A沿折線移至B:對AM:對MB:對全程:+qF+qF問題：靜電力做功多少？分析結(jié)果：情景三：在勻強電場中，將電荷q從A沿曲線移至B:M?EAB+qFEAB+qF+qF+qF+qF…

…MX1X2X3【探究歸納】靜電力做功的特點在勻強電場中移動電荷時，靜電力做的功與電荷經(jīng)過的路徑無關(guān)，僅與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)，與初、末兩點在電場線上的距離有關(guān)。該結(jié)論對于非勻強電場也是適用的。什么力做功還有這個特點？靜電力做功的特點與重力做功情況相似?！舅伎肌磕敲措妶隽ψ龉Φ倪^程是什么能轉(zhuǎn)化為什么能呢？做功的過程是一個能量轉(zhuǎn)化的過程。重力做功的過程是重力勢能轉(zhuǎn)化為動能的過程。二.電勢能定義：電荷在電場中受到電場力而具有的與位置有關(guān)的勢能叫作電勢能。符號EP。相對性：規(guī)定無限遠處或大地表面的電勢能為0。標量：電勢能是標量,有正負，正負表示該點的電勢能比零勢能點的電勢能的高低。4.電勢能是電荷和電場所共有的，具有系統(tǒng)性。5.電荷在某點的電勢能，等于靜電力把它從該處移動到零勢能位置所做的功。正電荷從A點移到B點時,靜電力做正功,電荷的電勢能減少。情景1：電荷僅在電場力作用下從A運動到B，靜電力做什么功？電荷的電勢能如何變化？【探究二：靜電力做功與電勢能的關(guān)系】AB++正電荷從B點移到A點時,靜電力做負功,電荷的電勢能增加。情景2：電荷僅在電場力作用下從B運動到A，靜電力做什么功？電荷的電勢能如何變化？AB++電場力對電荷做正功，電荷的電勢能減小電場力對電荷做負功，電荷的電勢能增大【總結(jié)】【類比】重力做功與重力勢能的關(guān)系重力對物體做正功，物體重力勢能減?。恢亓ξ矬w做負功，物體重力勢能增加；即：重力做功等于重力勢能的減少量；靜電力做功與電勢能的關(guān)系：靜電力做的功等于電勢能的減少量。關(guān)系式：【探究結(jié)論】例1.如圖，在場強的勻強電場中，將點電荷q=+1C從A移動到B，AB相距L=1m，靜電力做功為多少？電勢能如何變化？若規(guī)定EPA=0，則EPB=？EABFq+解析：靜電力的方向與運動方向相同，靜電力做正功，電勢能減小。EABFq+解：靜電力做的功靜電力做正功，電勢能減小。若EPA=0，由得若規(guī)定其他點的電勢能為0，還成立嗎？某一點的電勢能，與零勢能點的選取有關(guān)?！净犹骄俊俊咎骄咳好枋鲭妶龅哪艿男再|(zhì)的物理量】可見：比值能夠描述電場的能的本領(lǐng)大小，我們引入一個新的物理量——“電勢”來表示它。電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量的比值。1V=1J/C。三、電勢1.定義:2.公式:3.單位:伏特(V)(計算時要代入正負號)。⑶沿電場線方向電勢降低。⑴電勢具有相對性,要確定電勢,應(yīng)先規(guī)定電場中某處的電勢為零。(通常取離場源電荷無限遠處或大地表面的電勢為零)⑵電勢是標量,有正負,數(shù)值取決于零電勢面的選取。(負電勢表示該處的電勢比零電勢處電勢低)4.電勢的性質(zhì)例2.將一電量為的點電荷從電場外一點P移至電場中某點A,電場力做功，求A點的電勢。解析：設(shè)電場外一點P的電勢為從PA,電場力做的功PAEW-=例3（多選）(2017·全國卷I)在一靜止點電荷的電場中,任一點的電勢φ與該點到點電荷的距離r的關(guān)系如圖所示。電場中四個點a、b、c和d的電場強度大小分別為Ea、Eb、Ec和Ed。點a到點電荷的距離ra與點a的電勢φa已在圖中用坐標(ra,φa)標出,其余類推?，F(xiàn)將一帶正電的試探電荷由a點依次經(jīng)b、c點移動到d點,在相鄰兩點間移動的過程中,電場力所做的功分別為Wab、Wbc和Wcd。下列選項正確的是()A.Ea∶Eb=4∶1 B.Ec∶Ed=2∶1C.Wab∶Wbc=3∶1D.Wbc∶Wcd=1∶3AC【規(guī)律方法】1.電勢能大小的判定方法方法一：從做功角度來判斷（利用功能關(guān)系）創(chuàng)設(shè)情景：將電荷從A移動到B，在這一過程中若電場力做正功，電勢能減少若電場力做負功，電勢能增加注意：做功正負依據(jù)靜電力與速度的夾角來判定方法二：利用來判斷對于正電荷，電勢大處，電勢能就是大；對于負電荷，電勢大處，電勢能反而小；2.電勢高低的判定方法方法一：沿電場線方向電勢降低方法二：從來判斷對于正電荷，電勢能大處，電勢就是大；對于負電荷，電勢能大處，電勢反而??；例4.如圖所示,在等量正點電荷形成的電場中,它們連線的中垂面ab上,有一電子,從靜止開始由a運動到b的過程中(a、b相對O對稱),下列說法正確的是()A.電子的電勢能始終增多B.電子的電勢能始終減少C.電子的電勢能先減少后增加D.電子的電勢能先增加后減少COab++-

電荷在電場中移動w=qElcosθ靜電力做功電力做功w=qElcosθ靜電力做功電力做功特殊情境電勢電勢能電荷在電場中一點移動到無限遠處1.電勢是標量，只有大小沒有方向。2.電勢是相對的，取決于零電勢的選取。1．（多選）下列關(guān)于電勢能的說法中正確的是（）A．在電場中，電勢高的地方，電荷具有的電勢能一定大B．在電場中某一點，若放入的電荷的電荷量越大，它的電勢能就越大C．在正點電荷電場中的任一點，正電荷具有的電勢能一定大于負電荷具有的電勢能D．在負點電荷電場中的任一點，正電荷具有的電勢能一定小于負電荷具有的電勢能CD2．（多選）帶電粒子M只在電場力作用下由P點運動到Q點，在此過程中克服電場力做了2.6×10-6J的功，則（）A．M在P點的電勢能一定小于它在Q點的電勢能B．P點的場強一定小于Q點的場強C．P點的電勢一定高于Q點的電勢D．M在P點的動能一定大于它在Q點的動能AD3．在電場中（）A．某點的電場強度大，該點的電勢一定高B．某點的電勢高，檢驗電荷在該點的電勢能一定大C．某點的場強為零，檢驗電荷在該點的電勢能一定為零D．某點的電勢為零，檢驗電荷在該點的電勢能一定為零D4.(多選)(2020·山東等級考)真空中有兩個固定的帶正電的點電荷,電荷量不相等。一個帶負電的試探電荷置于二者連線上的O點時,僅在電場力的作用下恰好保持靜止狀態(tài)。過O點作兩正電荷連線的垂線,以O(shè)點為圓心的圓與連線和垂線分別交于a、c和b、d,如圖所示。以下說法正確的是 ()A.a點電勢低于O點B.b點電勢低于c點C.該試探電荷在a點的電勢能大于在b點的電勢能D.該試探電荷在c點的電勢能小于在d點的電勢能BD5.（多選）如圖,一帶正電的點電荷固定于O點,兩虛線圓均以O(shè)為圓心,兩實線分別為帶電粒子M和N先后在電場中運動的軌跡,a、b、c、d、e為軌跡和虛線圓的交點。不計重力。下列說法正確的是(

)A.M帶負電荷,N帶正電荷B.M在b點的動能小于它在a點的動能C.N在d點的電勢能等于它在e點的電勢能D.N在從c點運動到d點