10.1+电势能和电势高二物理同步备课系列（人教版必修第三册）.pptx

10.1电势能和电势;匀强电场E;思考重力做功;匀强电场E;匀强电场E;电势能;课堂练习;电势能定义;AB

电场力做功与电势能变化

规定B点为零势能位置，从A到B，电场力对正电荷做正功，电势能减小；对负电荷做负功，电势能增加。

电势能的正负

正电荷在A点的电势能EPA0，而由于电场力对负电荷做负功，若以B点为零势能点，则负电荷在A点的电势能EPA0。

描述电场的物理量

是否存在一种仅与电场本身有关，而与电荷无关的物理量来描述电场？这与电场强度和电场力的关系类似。

回忆与类比

通过回顾电场力与电场强度的关系，我们可以探索如何找到这种新的物理量来描述电场。;电势定义：电荷在电场中某点的电势能与它的电荷量之比;题目;;电场强度、电势能、电势;课堂小结;课堂练习;例题1：

一个点电荷q=+2μC放置在电场中，电场强度E=4×10^3N/C，求该点电荷在该位置的电势能。

答案与解析：

电势能公式为：

U=qV，其中V为电势。

电势V由电场强度E和距离r决定，V=E*r，因此电势能U=q*E*r。

由于题目未给出r的具体值，电势能的大小将取决于点电荷到电场源的距离。如果已知r，可以进一步计算电势能的数值。;例题2：

两个点电荷分别为q?=+3μC和q?=-3μC，距离为r=0.2m，求它们之间的相互电势能。

答案与解析：

电势能公式：

U=k*(q?*q?)/r，其中k为库仑常量k≈9×10?N·m2/C2。

代入数值：

U=9×10?*(3×10??*-3×10??)/0.2=-1.35J。

因为电荷符号相反，所以它们之间的相互作用力是吸引力，电势能为负。;例题3：

在一均匀电场中，电场强度为E=5×103N/C，一个电荷量为+2μC的粒子从电场的一点移动到距离电场源2m的另一点，求该粒子的电势能变化。

答案与解析：

电势能的变化ΔU=q*ΔV，其中ΔV是电势差。

电势差ΔV=E*Δr，Δr=2m，

ΔV=5×103*2=1×10?V。

所以，ΔU=2×10??*1×10?=0.02J。

电势能增加了0.02J。

;例题4：

一电荷量为+4μC的点电荷在电场中移动，从电势为1000V的地方移动到电势为500V的地方，求电势能的变化。

答案与解析：

电势能变化ΔU=q*ΔV。

ΔV=500V-1000V=-500V，

ΔU=4×10????*(-500)=-2×10?3J。

电势能减少了2毫焦耳。

;例题5：

在一个电场中，某点的电势为800V，若某电荷量为-2μC，求该电荷在该点的电势能。

答案与解析：

电势能公式：U=q*V。

U=(-2×10??)*800=-1.6×10?3J。

电荷在该点的电势能为-1.6毫焦耳。

;例题6：

在距离电荷q=+5μC为1m的地方，求电势V和电势能U，若电荷Q=-3μC。

答案与解析：

首先，计算电势V，公式为V=k*q/r。

V=(9×10?)*(5×10??)/1=45,000V。

然后，计算电势能U=Q*V。

U=(-3×10??)*45,000=-0.135J。

电势为45,000V，电势能为-0.135J。;例题7：

电场中有一均匀电场，电场强度E=6×103N/C，某电子（q=-1.6×10?1?C）在电场中移动，电势差为1500V，求该电子的电势能变化。

答案与解析：

电势能变化ΔU=q*ΔV。

ΔU=(-1.6×10?1?)*1500=-2.4×10?1?J。

电子的电势能减少了2.4×10?1?焦耳。