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高中物理粤教版 (2019)必修 第三册第四节 电势能与电势精品课件ppt
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这是一份高中物理粤教版 (2019)必修 第三册第四节 电势能与电势精品课件ppt，共30页。PPT课件主要包含了学习目标，结论动能增加，静电力做功的特点，W20，电势能，重力势能和电势能类比，两点电势能大小的判断，两点电势高低的判断，电势与电场强度的比较，等势面等内容，欢迎下载使用。
1. 将电场力做功与重力做功进行类比，理解电场力做功与电势能变化的关系，培养学生的能量观念；2. 通过讨论电场力对试探电荷做功，理解电场力做功与路径无关的特点，提高科学论证能力；3. 体会用比值定义法定义电势；4. 知道等势面的定义，体会物理模型在研究具体问题中的重要作用。
一个试探电荷在电场中某点由静止释放,将如何运动?
思考：什么能转换为动能的呢?
（功是能量转化的量度）
与路径无关,由初末位置的高度差来决定（引入重力势能的概念）
在这三次情况下重力做功关系？
4、重力势能是相对的,须选定零势能参考面
静电力做功WAB = F·|AB|csθ=qE·|AM|
W1 = q E ·|AM|
W = W1 + W2= q E·|AM|
W = W1 + W2 + W3 +… = q E·|AM|
W1 = q E ·x1
W2 = q E ·x2
W3 = q E ·x3
x1 + x2 + x3 +…=?
在匀强电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷经过的路径无关,只与电荷的起始位置和终止位置有关。
(对于非匀强电场也适用)
电场力对电荷做负功，电荷的电势能增大
电场力做的功等于电势能的减少量
电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小
2、电场力做功与电势能的关系:
3、通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上电势能规定为零。
4、电势能是标量，有正负
5、电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性
重力场中，重力：地球和物体之间存在的吸引力
电场中，电场力：电荷之间的作用力
前面学习到将一个电荷放入电场中，电荷会受到电场力，我们将电场力（F）与电荷所带电荷量（q）有关，但是他们的比值独立反映电场力的性质，于是定义为电场强度（E）
如今将一个电荷放入电场中，电荷会具有电势能，我们将电势能（Ep）与电荷所带电荷量（q）有关。他们的的比值可以独立反应电场能的性质，定义为一个新的物理量：电势。
1 V = 1 J/C
单位: 伏特(V)
计算时要代入正负(1)正电荷（+Q）形成的电场中各点的电势均为正值(2)负电荷（-Q）形成的电场中各点的电势均为负值
电荷电场中在某一点的电势能与它的电荷量的比值为电势，用φ表示。
对电势概念的理解电势是标量，只有大小，没有方向。（负电势表示该处的电势比零电势处电势低）电势是表征电场中某点能的性质的物理量，仅与电场中某点性质有关，与电场力做功的值及试探电荷的电荷量、电性无关。电势与电场线的关系：沿着电场线的方向电势逐渐降低。
1.看电场力做功
电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加。
3.看电场线
1、看电场线：在同一电场线上，电势顺着电场线的方向不断减少。
2、看场源电荷：在正电荷的电场中，离它越近电势越高。在负电荷产生的电场中，情况相反。
3、看电场力做功：移动正电荷时，电场力若做正功，电势降低。电场力若做负功，电势升高。 对于负电荷，情况恰好相反。
判断:①沿电场线方向，电势逐渐降低 （ ）
②电势降低的方向一定是电场线的方向 （ ）
②电势降低最快的方向一定是电场线的方向 （ ）
例1：有一电荷量q= - 3×10-6C的点电荷，从电场中的A 点移到B点时，克服静电力做功6×10-4J.问：以B为零电势能点，电荷在A点时的电势能是多少？A点电势多高？
小结:计算电势首先要规定零电势处,电势有正负,正、负分别表示该处的电势比零电势处电势高或低，而不是方向，因此电势是标量。
2. 几种典型电场的等势面（1）点电荷电场中的等势面：以点电荷为球心的一簇球面
（2）等量异种点电荷电场中的等势面：两簇对称曲面和对称中心面
1.定义：电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面
（3）等量同种点电荷电场中的等势面：两簇对称曲面
（4）匀强电场中的等势面：垂直于电场线的一簇平面
3. 等势面的特点（1）在同一等势面上移动电荷，电场力不做功。（2）等势面一定与电场线垂直，并且电场线总是从高等势面指向低等势面。（3）等差势面分布越密，电场强度越大。（4）不同的等势面不相交。4. 等势面的用途（1）知道等势面能清楚电场中各点的电势高低差别情况。（2）可求电荷在不同等势面间移动时静电力做的功。（3）由等势面描绘电场线，由等势面疏密，确定电场强度大小。
c b
三、电势1.定义：2.单位： 伏特 V 1V=1J/C3.沿电场线方向电势降低4.电势和电势能都是相对的，且为标量，正负号均表示大小5.已知电势求电势能:
1、[多选]一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点时，电场力做了5×10－6J的功，那么 ( )A．电荷在B处时将具有5×10－6J 的电势能B．电荷在B处将具有5×10－6J 的动能C．电荷的电势能减少了5×10－6J D．电荷的动能增加了5×10－6J
2、一个点电荷，从静电场中的a点移至b点，其电势能的变化为零，则（ ） A．a、b两点的场强一定相等 B．该电荷一定沿等势面移动 C．作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的D．a、b两点的电势相等
3、如图所示,在等量正点电荷形成的电场中,它们连线的中垂面ab上, 有一电子,从静止开始由a运动到b的过程中(a、b相对O对称),下列说法正确的是( )A.电子的电势能始终增多B.电子的电势能始终减少C.电子的电势能先减少后增加D.电子的电势能先增加后减少
4、一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图虚线所示,电场方向竖直向下.若不计空气阻力,则此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为( )A.动能减小B.电势能增加C.动能和电势能之和减少D.重力势能和电势能之和增加
合力向上，合力做正功，油滴动能增加，A错
电场力做正功，电势能减少，B错
根据能量守恒可知，C对、D错
1. 将电场力做功与重力做功进行类比，理解电场力做功与电势能变化的关系，培养学生的能量观念；2. 通过讨论电场力对试探电荷做功，理解电场力做功与路径无关的特点，提高科学论证能力；3. 体会用比值定义法定义电势；4. 知道等势面的定义，体会物理模型在研究具体问题中的重要作用。
一个试探电荷在电场中某点由静止释放,将如何运动?
思考：什么能转换为动能的呢?
（功是能量转化的量度）
与路径无关,由初末位置的高度差来决定（引入重力势能的概念）
在这三次情况下重力做功关系？
4、重力势能是相对的,须选定零势能参考面
静电力做功WAB = F·|AB|csθ=qE·|AM|
W1 = q E ·|AM|
W = W1 + W2= q E·|AM|
W = W1 + W2 + W3 +… = q E·|AM|
W1 = q E ·x1
W2 = q E ·x2
W3 = q E ·x3
x1 + x2 + x3 +…=?
在匀强电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷经过的路径无关,只与电荷的起始位置和终止位置有关。
(对于非匀强电场也适用)
电场力对电荷做负功，电荷的电势能增大
电场力做的功等于电势能的减少量
电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小
2、电场力做功与电势能的关系:
3、通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上电势能规定为零。
4、电势能是标量，有正负
5、电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性
重力场中，重力：地球和物体之间存在的吸引力
电场中，电场力：电荷之间的作用力
前面学习到将一个电荷放入电场中，电荷会受到电场力，我们将电场力（F）与电荷所带电荷量（q）有关，但是他们的比值独立反映电场力的性质，于是定义为电场强度（E）
如今将一个电荷放入电场中，电荷会具有电势能，我们将电势能（Ep）与电荷所带电荷量（q）有关。他们的的比值可以独立反应电场能的性质，定义为一个新的物理量：电势。
1 V = 1 J/C
单位: 伏特(V)
计算时要代入正负(1)正电荷（+Q）形成的电场中各点的电势均为正值(2)负电荷（-Q）形成的电场中各点的电势均为负值
电荷电场中在某一点的电势能与它的电荷量的比值为电势，用φ表示。
对电势概念的理解电势是标量，只有大小，没有方向。（负电势表示该处的电势比零电势处电势低）电势是表征电场中某点能的性质的物理量，仅与电场中某点性质有关，与电场力做功的值及试探电荷的电荷量、电性无关。电势与电场线的关系：沿着电场线的方向电势逐渐降低。
1.看电场力做功
电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加。
3.看电场线
1、看电场线：在同一电场线上，电势顺着电场线的方向不断减少。
2、看场源电荷：在正电荷的电场中，离它越近电势越高。在负电荷产生的电场中，情况相反。
3、看电场力做功：移动正电荷时，电场力若做正功，电势降低。电场力若做负功，电势升高。 对于负电荷，情况恰好相反。
判断:①沿电场线方向，电势逐渐降低 （ ）
②电势降低的方向一定是电场线的方向 （ ）
②电势降低最快的方向一定是电场线的方向 （ ）
例1：有一电荷量q= - 3×10-6C的点电荷，从电场中的A 点移到B点时，克服静电力做功6×10-4J.问：以B为零电势能点，电荷在A点时的电势能是多少？A点电势多高？
小结:计算电势首先要规定零电势处,电势有正负,正、负分别表示该处的电势比零电势处电势高或低，而不是方向，因此电势是标量。
2. 几种典型电场的等势面（1）点电荷电场中的等势面：以点电荷为球心的一簇球面
（2）等量异种点电荷电场中的等势面：两簇对称曲面和对称中心面
1.定义：电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面
（3）等量同种点电荷电场中的等势面：两簇对称曲面
（4）匀强电场中的等势面：垂直于电场线的一簇平面
3. 等势面的特点（1）在同一等势面上移动电荷，电场力不做功。（2）等势面一定与电场线垂直，并且电场线总是从高等势面指向低等势面。（3）等差势面分布越密，电场强度越大。（4）不同的等势面不相交。4. 等势面的用途（1）知道等势面能清楚电场中各点的电势高低差别情况。（2）可求电荷在不同等势面间移动时静电力做的功。（3）由等势面描绘电场线，由等势面疏密，确定电场强度大小。
c b
三、电势1.定义：2.单位： 伏特 V 1V=1J/C3.沿电场线方向电势降低4.电势和电势能都是相对的，且为标量，正负号均表示大小5.已知电势求电势能:
1、[多选]一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点时，电场力做了5×10－6J的功，那么 ( )A．电荷在B处时将具有5×10－6J 的电势能B．电荷在B处将具有5×10－6J 的动能C．电荷的电势能减少了5×10－6J D．电荷的动能增加了5×10－6J
2、一个点电荷，从静电场中的a点移至b点，其电势能的变化为零，则（ ） A．a、b两点的场强一定相等 B．该电荷一定沿等势面移动 C．作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的D．a、b两点的电势相等
3、如图所示,在等量正点电荷形成的电场中,它们连线的中垂面ab上, 有一电子,从静止开始由a运动到b的过程中(a、b相对O对称),下列说法正确的是( )A.电子的电势能始终增多B.电子的电势能始终减少C.电子的电势能先减少后增加D.电子的电势能先增加后减少
4、一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图虚线所示,电场方向竖直向下.若不计空气阻力,则此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为( )A.动能减小B.电势能增加C.动能和电势能之和减少D.重力势能和电势能之和增加
合力向上，合力做正功，油滴动能增加，A错
电场力做正功，电势能减少，B错
根据能量守恒可知，C对、D错
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