人教版高中物理必修第三册精品课件 第10章 静电场中的能量 1 电势能和电势.ppt

解析:若在C点无初速度地释放正电荷,正电荷所受静电力向右,则正电荷向B运动,静电力做正功,电势能减少,故选项A正确,B错误;若在C点无初速度地释放负电荷,负电荷所受静电力向左,则负电荷向A运动,静电力做正功,电势能减少,故选项C、D错误。易错警示(1)电势能的变化是通过静电力做功实现的,重力势能的变化是通过重力做功实现的。(2)在同一电场中,同样从A点到B点,移动正电荷与移动负电荷,电荷的电势能的变化是相反的。学以致用2.一试探电荷只在静电力作用下从电场中的A点移到B点时,静电力做了5×10-6J的正功,那么()A.电荷在B处时将具有5×10-6J的电势能B.电荷在B处时将具有5×10-6J的动能C.电荷的电势能增加了5×10-6JD.电荷的动能增加了5×10-6J答案:D解析:静电力对电荷做了正功,表明电荷的电势能减少了,但由于不知道零势能点的位置,所以电荷在A、B点的电势能无法确定;因为电荷仅在静电力作用下运动,静电力做正功,电势能转化为动能,故选项D正确。三电势的理解与应用1.电势的性质。(1)固有性:电势是反映电场中某点能的性质的物理量,仅与电场中某点性质有关,与静电力做功的值及试探电荷的电荷量、电性无关,定义式φ=,类似于电场强度定义式E=,也是比值定义式。(2)相对性:某点电势的大小是相对于零电势点而言的,零电势点选择的位置不同,则该点的电势就不同,零电势点的选择是任意的,但通常选择地面或无穷远处为零电势点。(3)标量性:规定了零电势点后,电场中各点的电势可以是正值,也可以是负值,正值表示该点的电势高于零电势,负值表示该点的电势低于零电势。在同一电场中,正电势一定高于负电势。如果规定无穷远处为零电势,则正点电荷产生的电场中各点的电势为正值,负点电荷产生的电场中各点的电势为负值。正负只表示大小,不表示方向。2.电势与电势能。比较项电势电势能物理意义反映电场能的性质的物理量反映电荷在电场中的某点所具有的能量相关因素电场中某一点的电势,只跟电场本身有关,与放在该点的试探电荷q无关电势能与该点的电势和放在该点的试探电荷q有关大小电势沿电场线方向逐渐降低。规定零电势点后,某点的电势高于零,则为正值;低于零,则为负值正试探电荷电势能的正负跟电势正负相同,负试探电荷电势能的正负跟电势正负相反单位伏特V焦耳J联系φ=或Ep=qφ3.电势高低的判断。(1)场源电荷判断法:靠近正电荷处电势高,靠近负电荷处电势低。(2)电场线方向判断法:沿着电场线方向电势逐渐降低。(3)静电力做功判断法:静电力做正功,若为正电荷,电势降低;若为负电荷,电势升高。静电力做负功,电势能增加,若为正电荷,电势升高;若为负电荷,电势降低。(4)正负电荷判断法:正电荷在电势能大的地方电势高;负电荷在电势能小的地方电势高。为什么通常取大地(或无穷远处)作为零电势点,这样选取有什么好处?提示:取无穷远处作为零电势点主要是考虑到无穷远处受场源电荷电场影响很小。地球本身就是一个大导体,在这样的大导体上增减一些电荷,对它的电势改变影响不大,其电势比较稳定,所以,在一般的情况下,还可以选大地作为零电势点。优点是方便。典例剖析【例3】某区域电场线如图所示,A、B为区域上两点,下列说法正确的是()?A.正电荷在A点所受静电力比在B点所受静电力小B.A点电势低于B点电势C.正电荷在A点的电势能大于在B点的电势能D.将电子从A点移动到B点,静电力做正功答案:C解析:电场线越密,电场强度越大,则A点电场强度一定大于B点电场强度,正电荷在A点所受静电力比在B点所受静电力大,故选项A错误。因为顺着电场线方向电势降低,则A点电势一定高于B点电势,故选项B错误。若正电荷从A移动到B,静电力做正功,电势能减小,则知正电荷在A点的电势能大于在B点的电势能,故选项C正确。将电子从A点移动到B点,电势降低,静电力做负功,故选项D错误。规律总结静电力做功、电势能和电势的关系总结电势沿着场强降,无穷远处零势能。静电力做功势能减,静电力负功势能增。学以致用3.在真空中A、B两点分别放有异种点电荷-Q和+2Q,以A、B连线中点O为圆心作一圆形路径acbd,如图所示,则下列说法正确的是()A.电场强度大小关系有Ea=Eb、Ec=EdB.电势高低关系有φaφb、φcφdC.将一负点电荷沿圆弧由a运动到b的过程中静电力做正功D.将一正点电荷沿直线由c运动到d的过程中电势能始终不变答案:C解析:由于QAQB,a点处电场线比b点处电场线疏,a点电场强度小于b点电场强度,根据对称性规律可知c、d两点的电场强度大小相等,方