高中物理人教版 (2019)必修 第三册1 电势能和电势教课ppt课件

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册1 电势能和电势教课ppt课件，共41页。PPT课件主要包含了起始位置，终止位置，qEl，零势能位置，无限远处，大地表面，答案D等内容，欢迎下载使用。

1．填一填(1)特点：在匀强电场中移动电荷时，静电力所做的功与电荷的 和__________有关，与电荷经过的路径 。(2)匀强电场中静电力做功的大小：W＝ ，其中l为电荷沿电场线移动的_____。
2．判断(1)只要电荷在电场中移动，静电力一定做功。 ( )(2)在匀强电场中将同一电荷移动同样的距离，静电力做功相同。 ( )(3)静电力做功与重力做功类似，与初末位置有关，与路径无关。 ( )3．想一想一电荷在某电场中运动了一周又回到出发点，静电力对该电荷做功吗？提示：不做功。由功的定义式可知，电荷运动一周位移为0，故静电力一定不做功。
(3)大小电荷在某点的电势能，等于把它从这点移动到 时静电力做的功。(4)零势能位置电场中规定的电势能为0的位置，通常把离场源电荷 或_________的电势能规定为0。(5)系统性：电势能是相互作用的 所共有的，或者说是电荷及对它作用的_____所共有的。
2．判断(1)电势能是相对的，其大小与规定的零势能点有关。 ( )(2)静电力做正功，电荷的电势能一定减小。 ( )(3)电荷电势能的变化量与零势能点的选取有关。 ( )
3．想一想如图所示为某电场中的一条直电场线，一电子从A点由静止释放，它将沿直线向B点运动，则电子的电势能如何变化？ 提示：电子在静电力的作用下从A点运动到B点，静电力做正功，电子的电势能减小。
2．判断(1)电势有正负之分，是矢量。 ( )(2)沿着电场线方向电势降低。 ( )(3)电势降低的方向就是电场方向。 ( )
3．选一选有一电场的电场线如图所示。电场中a、b两点的电场强度的大小和电势分别用Ea、Eb和φa、φb表示，则 (　　)A．Ea>Eb，φa>φb　　　　B．Ea>Eb，φa<φbC．Eaφb D．EaEb，由题图所示电场线分布特点，结合沿电场线方向电势降低，可知a点的电势高于b点的电势，即φa>φb，A正确。答案：A　
[问题驱动]由静电力做功与电势能的变化关系分析判断，回答下列问题并写出判断依据。(1)沿着电场线的方向移动正电荷，电荷的电势能增加还是减少？提示：沿电场线方向移动正电荷，电荷电势能减小。(2)沿着电场线的方向移动负电荷，电荷的电势能增加还是减少？提示：沿着电场线方向移动负电荷，电荷电势能增加。　　　　
【重难释解】1．静电力做功的特点(1)静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，但与具体路径无关，这与重力做功特点相似。(2)静电力做功的特点不受物理条件限制，不管静电力是否变化，是否是匀强电场，是直线运动还是曲线运动，静电力做功的特点不变。
2．电势能(1)电势能Ep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在电场中某点的电势能。(2)电势能是相对的，其大小与选定的参考点有关。确定电荷的电势能，首先应确定参考点，也就是零势能点的位置。(3)电势能是标量，有正负但没有方向。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．静电力做功与电势能变化的关系(1)WAB＝EpA－EpB。静电力做正功，电势能减小；静电力做负功，电势能增加。(2)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。
[解析]　(1)WAC＝WAB＋WBC＝－3×10－5 J＋1.2×10－5 J＝－1.8×10－5 J。电势能增加了1.8×10－5 J。(2)如果规定A点的电势能为零，由公式WAB＝EpA－EpB得该电荷在B点的电势能为EpB＝EpA－WAB＝0－WAB＝3×10－5 J。同理，电荷在C点的电势能为EpC＝EpA－WAC＝0－WAC＝1.8×10－5 J。(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＝－3×10－5 J。电荷在C点的电势能为EpC′＝EpB′－WBC＝0－WBC＝－1.2×10－5 J。[答案]　见解析
静电力做功正负的判断方法(1)根据静电力和位移的方向夹角判断：夹角为锐角，静电力做正功；夹角为钝角，静电力做负功。(2)根据静电力和瞬时速度方向的夹角判断：夹角为锐角时，静电力做正功；夹角为钝角时，静电力做负功；静电力和瞬时速度方向垂直时，静电力不做功。(3)根据电势能的变化情况判断：若电势能增加，则静电力做负功；若电势能减少，则静电力做正功。(4)根据动能的变化情况判断(只受静电力)：根据动能定理，若物体的动能增加，则静电力做正功；若物体的动能减少，则静电力做负功。
【素养训练】1．(2022·广东1月学考)如图所示，在阴极射线管的阴、阳两极间加上电压U，电子电量为－e，电子从阴极出发，到达阳极时(　　)A．动能不变　　　　B．动能减少了eUC．电势能减少了eU D．电势能增加了eU
解析：因为电子从阴极出发到达阳极过程中，电场力做功为W＝eU，即电场力做正功，则电势能减少，动能增加，且电势能减少了eU，动能增加了eU，C正确，A、B、D错误。答案：C　
2. 如图所示，有一带电的微粒，在电场力的作用下沿曲线从M点运动到N点，则微粒 (　　)A．带负电，电势能增加B．带负电，电势能减少 C．带正电，电势能增加D．带正电，电势能减少
解析：由带电微粒运动的径迹可以看出带电微粒受到的电场力指向径迹凹侧，即与电场方向相同，故带电微粒带正电，选项A、B错误；电场力对带电微粒做正功，微粒电势能减少，选项C错误，D正确。答案：D　
3．(多选)一电子飞经电场中A、B两点，电子在A点的电势能为4.8×10－17 J，动能为3.2×10－17 J，由A点到B点静电力做功为1.6×10－17 J，如果电子只受静电力作用，则 (　　)A．电子在B点的动能为4.8×10－17 JB．电子在B点的动能为1.6×10－17 JC．电子在B点的电势能为3.2×10－17 JD．电子在B点的电势能为6.4×10－17 J
[问题驱动]如图所示的匀强电场，电场强度为E，取O点为零电势能点，A点距O点的距离为l，AO连线与电场强度反方向的夹角为θ。(1)电荷量分别为q和2q的正试探电荷在A点的电势能分别为多少？ 提示：电荷量分别为q和2q的正试探电荷在A点的电势能分别为Eqlcs θ、2E qlcs θ。
(2)电势能与电荷量的比值是否相同？提示：电势能与电荷量的比值相同，都为Elcs θ。(3)电势能与电荷量的比值与试探电荷的电荷量是否有关系？提示：与试探电荷的电荷量无关。　　　　
[迁移·发散]在上述典例中，若以B点为零电势点，A、C两点的电势又为多少？试比较A、B、C三点电势的高低？
【素养训练】4．(2023·广东1月学考)点电荷M和金属平板N周围的电场线分布如图所示，a、b为同一条电场线上的两点，下列说法正确的是(　　)A．M带正电，N的上表面带正电B．M带负电，N的上表面带负电C．a、b两点的电场强度相等D．a点的电势比b点的电势高解析：电场线起始于正电荷终止于负电荷，所以点电荷M带正电，N的上表面带负电，故A、B错误；电场线越密，电场强度越大，所以a点电场强度大于b点电场强度，故C错误；沿电场线方向电势降低，所以a点电势高于b点电势，故D正确。
5．将带电荷量为6×10－6 C的负电荷从电场中A点移到B点，克服静电力做了3×10－5 J的功，再从B点移到C点，静电力做了1.2×10－5 J的功，则(1)如果规定A点的电势为0，则C点的电势是多少？(2)如果规定B点的电势为0，则C点的电势是多少？
一、培养创新意识和创新思维1．场是物理学中的重要概念，除了电场和磁场，还有引力场。物体之间的万有引力就是通过引力场发生作用的，地球附近的引力场叫作重力场。根据电场强度是描述电场的力的性质的物理量而定义了重力场强度，根据电势是描述电场能的性质的物理量而定义重力势。根据电场与重力场的类比，以下说法中正确的是 (　　)A．由电场强度的定义式可知，电场强度大小与放入的试探电荷有关B．重力场强度的大小可表示为g，方向竖直向下C．重力势与放入的物体的质量成正比D．电场中某点的电势与选取的零电势点无关
二、注重学以致用和思维建模2．“反天刀”是生活在尼罗河的一种鱼类，沿着它身体的方向分布着带电器官，这些器官能在鱼周围产生电场，如图所示为“反天刀”周围的电场线分布示意图，A、B、C为电场中的三个位置，下列说法正确的是 (　　)A．尾部带正电B．A点电场强度大于C点电场强度C．B点电势低于A点电势D．正离子从A向C运动，其电势能变小
解析：电场线从正电荷出发，终止于负电荷，由此可知“反天刀”头部带正电，尾部带负电，A错误；A点电场线比C点的电场线密集，所以A点电场强度大于C点电场强度，B正确；越靠近负电荷，电势越低，由此可知，B点电势高于A点电势，A点电势低于C点电势，所以正离子从A向C运动，静电力做负功，其电势能变大，C、D错误。答案：B　
3．(2023·广东高考)(多选)电子墨水是一种无光源显示技术，它利用电场调控带电颜料微粒的分布，使之在自然光的照射下呈现出不同颜色。透明面板下有一层胶囊，其中每个胶囊都是一个像素。如图所示，胶囊中有带正电的白色微粒和带负电的黑色微粒。当胶囊下方的电极极性由负变正时，微粒在胶囊内迁移(每个微粒电量保持不变)，像素由黑色变成白色。下列说法正确的有(　　)