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

2.对电势能的理解特点理解系统性电势能是由电场和电荷共同决定的,是属于电荷和电场所共有的,我们习惯上说成电荷的电势能相对性电势能是相对的,其大小与选定的电势能为零的参考点有关。确定电荷的电势能,首先应确定参考点标量性电势能是标量,有正负但没有方向3.静电力做功与电势能变化的关系应用体验【例1】将电荷量为6×10-6C的负电荷从电场中的A点移到B点,克服静电力做了3×10-5J的功,再从B移到C,静电力做了1.2×10-5J的功。(1)电荷从A移到B,再从B移到C的过程中电势能改变了多少?(2)如果规定A点的电势能为零,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点的电势能为零,则该电荷在A点和C点的电势能分别为多少?解析(1)WAC=WAB+WBC=(-3×10-5+1.2×10-5)J=-1.8×10-5J。可见电势能增加了1.8×10-5J。(2)如果规定A点的电势能为零,由公式得该电荷在B点的电势能为EpB=EpA-WAB=0-WAB=3×10-5J。同理,C点的电势能为EpC=EpA-WAC=0-WAC=1.8×10-5J。(3)如果规定B点的电势能为零,则该电荷在A点的电势能为EpA=EpB+WAB=0+WAB=-3×10-5J。C点的电势能为EpC=EpB-WBC=0-WBC=-1.2×10-5J。答案(1)增加了1.8×10-5J(2)3×10-5J1.8×10-5J(3)-3×10-5J-1.2×10-5J方法技巧1.电荷在电场中某点的电势大小与零势能位置的选取有关;电荷在电场中某两点间的电势变化与零势能位置的选取无关。2.求电势能变化的两条思路(1)利用ΔEpAB=EpB-EpA,即电荷从A到B的电势能变化等于末位置与初位置的电势能之差。(2)利用WAB=EpA-EpB,即ΔEpAB=-WAB,电荷从A到B的电势能变化等于从初位置到末位置静电力做功的负值。对点演练1在电场中,把电荷量为4×10-9C的正点电荷从A点移到B点,克服静电力做功6×10-8J,下列说法正确的是()A.电荷在B点具有的电势能是6×10-8JB.B点电势是15VC.电荷的电势能增加了6×10-8JD.电荷的电势能减少了6×10-8J解析点电荷在电场中某点的电势能具有相对性,只有确定了零势能位置,B点的电势、电荷在B点的电势能才是确定的数值,A、B错误;由于电荷从A点移到B点的过程中是克服静电力做功6×10-8J,故电荷电势能应该是增加了6×10-8J,C正确,D错误。C探究点二对电势的理解及电势高低的判断导学探究如图所示的匀强电场,电场强度为E,取O点为零势能位置,A点到O点的距离为l,AO连线与电场线的夹角为θ。(1)电荷量分别为q和2q的试探电荷在A点的电势能为多少?(2)电势能与电荷量的比值各是多少?思路点拨对电场中的不同位置,这个比值一般不同,是由电场中每个点的性质决定的。要点提示(1)由EpA-EpO=WAO=Eqlcosθ,知电荷量为q和2q的试探电荷在A点的电势能分别为Eqlcosθ、2Eqlcosθ;(2)电势能与电荷量的比值相同,都为Elcosθ。知识归纳1.对电势的理解特点理解相对性电势是相对的,电场中某点的电势大小与零电势点的选取有关。通常将离场源电荷无穷远处,或地球表面选为零电势点固有性电场中某点的电势大小是由电场本身的性质决定的,与在该点是否放有电荷及所放电荷的电荷量和电势能均无关标量性(1)电势是只有大小、没有方向的标量;(2)在规定了零电势点后,电场中各点的电势可能是正值,也可能是负值。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;(3)电势的正负只表示大小,不表示方向2.电势高低的判断方法(1)电场线法:沿电场线方向,电势越来越低。(2)场源电荷判断法:离场源正电荷越近的点,电势越高;离场源负电荷越近的点,电势越低。(3)电势能判断法:正电荷在电势高处电势能大,负电荷在电势低处电势能大。3.电势与电势能的比较比较项电势φ电势能Ep区别描述电场的能的性质电荷在电场中某点所具有的势能电场中某一点的电势φ的大小,跟电场本身的性质和零电势点的选择有关,跟点电荷q无关电势能的大小由点电荷q和该点电势φ共同决定沿电场线方向电势逐渐降低,选定零电势点后,某点的电势高于零,为正值,某点的电势低于零,为负值对于正点电荷(+q),电势能的正负跟电势的正负相同;对于负点电荷(-q),电势能的正负跟电势的正负相反单位:伏特(V)单位:焦耳(J)联系Ep=qφ