电势能和电势.ppt

* 高中物理·选修3-1·人教版 第一章 静电场 1.4 电势能和电势 目标定位 电势能和电势 知道静电力做功的特点，掌握静电力做功与电势能变化的关系. 理解电势能、电势的概念，知道参考点的选取原 则. 知道什么是等势面，并能理解等势面的特点． 1 2 3 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 预习导学 电势能和电势 qE·|AM| 路径 一、静电力做功的特点 1. 想一想：静电力做功的特点，与你以前学过的哪个力做功 的特点最为相似？它们又有什么区别呢？ 起始位置 终止 答案：重力 静电力做功和重力做功尽管有很多相似特点， 但因地球产生的重力场只会对物体产生引力，而电场对其 中的电荷既可产生引力，也可产生斥力，所以计算静电力 的功时要注意电荷的电性、移动的方向、电场强度的方向 等，以便确定功的正负和电势能的变化情况。 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 想一想：在电场中确定的两点移动等量的正、负电荷时，电 场力做功和电势能的变化有何差异？ 预习导学 电势能和电势 1．电场 2. 减少量 WAB＝EpA－EpB 3．（1）无限远 大地 (2) 零势能 二、电势能 答案：电场力做功的绝对值相等，正负不同，电势能的 变化量相等，增减情况相反。 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 预习导学 电势能和电势 四、等势面 3.电势高 电势低 永不相交 1.电势相等 2.垂直 垂直 答案：不同等势面电势不相等，若等势面相交，则在交点处两 等势面电势相等，这与实际相矛盾。所以两等势面不相交。 想一想：等势面为什么不能相交？ 三、电势 3.无限远处 1.电势能 电荷量 2. 正 负 标量 伏特 V 想一想：电荷处在电场中，在电势越高的位置电势能越大吗？ 4.降低 答案：不一定，正电荷在电势越高处电势能越大，负电荷在电 势越高处电势能越小。 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 课堂讲义 电势能和电势 一、对电势能的理解和大小判断 1. 对电场力做功理解 (1)电场力对电荷所做的功，与电荷的初末位置有关，与电荷 经过的路径无关． (2)在匀强电场中，电场力做的功为W＝qEd，其中d为沿电场 线方向的位移． (3)电场力和瞬时速度方向的夹角为锐角时电场力做正功，夹角 为钝角时做负功． 该结论既适用于匀强电场又适用于非匀强电场． 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 课堂讲义 电势能和电势 一、对电势能的理解和大小判断 2. 对电势能的理解 (1)系统性：电势能由电场和电荷共同决定，但我们习惯说成 电场中的电荷所具有的． (2)相对性：电势能是一个相对量，其数值与零势能点的选取 有关． (3)标量性：电势能是标量，有正负、无方向．电势能为正值 表示电势能大于参考点的电势能，电势能为负值表示电势 能小于参考点的电势能． 3 . 电场力做功与电势能变化的关系：WAB＝EPA－EPB，电场做 正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加． 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 课堂讲义 电势能和电势 一、对电势能的理解和大小判断 4 .电势能增减的判断方法 (1)做功判断法：无论正、负电荷，电场力做正功，电势能就 减小，电场力做负功，电势能就增大． (2)由公式Ep＝qφ判断：设φA＞φB，当q＞0时，qφA＞ qφB，即EpA＞EpB.当q＜0时，qφA＜qφB，即EpA＜EpB，可 总结为正电荷在电势高的地方电势能大，而负电荷在电势高 的地方电势能小． (3)能量守恒法：电场力做功时，动能减少多少，电势能就增加 多少，反之亦然。 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 课堂讲义 电势能和电势 例 1 将带电荷量为6×10－6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了3×10－5 J的功，再从B移到C，电场力做了1.2×10－5 J的功，则 (1)电荷从A移到B，再从B移到C的过程中电势能共改变了多少? (2)如果规定A点的电势为零，则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少? (3)如果规定B点的电势为零，则该电荷在A点和C点的电势能分别为多少？ 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 解题思路 克服电场力 B 电势能增加 A C 电场力做正功 电场力做负功 电势能减少 (1)WAC＝WAB＋WBC ＝(－3×10－5＋1.2×10－5) J ＝－1.8×10－5 J