高中物理人教版 (2019)必修 第三册电势能和电势教学ppt课件

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册电势能和电势教学ppt课件，共32页。PPT课件主要包含了如何比较电势的高低，E00，φ0≠0，E≠0，φ00等内容，欢迎下载使用。
【自主尝试】分析试探电荷q在电场强度为E的均强电场中沿以下不同路径从A运动到B电场力做功的情况。（1)q沿直线从A到B；（2)q沿折线从A到M、再从M到B；（3)q沿任意曲线从A到B。
静电力做功的特点: 静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关, 与电荷经过的路径无关.
此结论对于非匀强电场也是适用的!
【思考讨论1】如图所示, 质量为m 的物体在重力场中, 分别( 1) 沿折线从A 运动到B;( 2) 沿直线从A 运动到B ; ( 3) 沿曲线从A 运动到B . 重力分别做多少功?重力做功有什么特点? 重力做功与重力势能的关系是什么?
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【思考讨论2】重力做的功与路径无关，重力做功对应重力势能变化；静电力做功也与路径无关，静电力做功应对应什么形式的能量变化呢？
电荷在电场中所具有的与位置有关的能---电势能EP
电场力做的功等于电势能的减少量。
电荷在某点的电势能，等于把它从这点移动到零势能位置过程中静电力做的功。
零势能点通常取——离场源电荷无限远处或者大地。
【思考讨论3】重力势能是物体和地球所组成系统所共有的, 那么电势能是否也是电荷和电场所共有呢?
( 1) 若被移动电荷的极性、电荷量不同,对其电势能有何影响?( 2) 若电荷所处电场发生变化, 对位于其中的电荷的电势能有何影响?( 3) 若电场中没有电荷或者空间不存在电场, 还有电势能吗?
若被移动电荷的极性、电荷量不同、电荷所处电场发生变化, 电势能都要发生变化.如果在电场中没有电荷, 就不会有电势能. 如果有试探电荷而没有电场, 也不会有电势能.电势能是电荷和电场这个系统所共有的.
1.电势能是标量，但有正负之分2.电势能是相对的，其正负与零势能面的选取有关3.通常把电荷在离场源电荷无限远处或大地表面的电势能规定为零4.电荷在电场中某点的电势能数值上等于把它从该点移至无穷远(零势能)位置时静电力做的功5.电势能是电场与电荷构成的系统共同具有的6.一般来说同一电荷在电场中的不同位置电势能不同
1、静电力做功的特点：2、静电力做功的计算方法：3、电势能的计算方法：4、电势能的大小如何比较？
将带电量为6×10-6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了3×10-5J的功，再从B移到C，电场力做了1.2×10-5J的功，则 （1）电荷从A移到B，再从B移到C的过程中电势能分别怎样变化？各变化了多少？共改变了多少？ （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？
增加了1.8×10-5J.
EPC=1.8×10-5 J
EPC=-1.2×10-5 J
EPB=3×10-5 J
EPA= -3×10-5 J
总结：1、如何计算电势能？ 2、如何比较电势能的大小？
例1、下列说法中正确的是（ ）A.当两正点电荷相互靠近时，它们的电势能增大B.当两负点电荷相互靠近时，它们的电势能增大C.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时，它们的电势能减小D.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时，它们的电势能增大
1.关于在电场中移动电荷与电势能的关系，下列说法中正确的是(　　)A．电荷沿电场线方向移动，电势能一定增加B．电荷沿电场力方向移动，电势能一定增加C．电荷逆电场力方向移动，电势能一定增加D．电荷沿垂直于电场线方向移动，电势能一定不变
负电荷从A点移到B点时，静电力做负功，电荷的电势能增加。
负电荷从B点移到A点时，静电力做正功，电荷的电势能减少。
正电荷从A点移到B点时，静电力做正功，电荷的电势能减少。
正电荷从B点移到A点时，静电力做负功，电荷的电势能增加。
尽管重力做功与电场力做功很相似，但还是存在很大差异
例3、将电荷+q从A点移到O点。若取O点的电势能为零，则A点的电势能为多少？
若电荷的电量为+2q、+3q…则A点的电势能为多少?
EPA与q的比值有什么特点？
该比值是一个与q无关，仅与电场及A点的位置有关的量。
电势能的大小是与试探电荷的电性和电量q都有关，故不能用“电势能”来描述电场的能的性质。
电场强度与电势的区别和联系
例2、如果把q=1.0×10-8C的电荷从无穷远处移至电场中的A点，需克服电场力做功W=1.2×10-4J。那么⑴ q在A点的电势能和在A点的电势各是多少？⑵ q未移入电场前A点的电势是多少 ？
注意:电势的确定首先要确定零电势处，且电势可以为负。
沿电场线(场强)方向电势越来越低。即电场线指向电势降低的方向。
例3、如图所示，电场中有A、B两点，则下列说法中正确的是（ ）A、电势ψA> ψB 场强EA>EBB、电势ψA> ψB 场强EAEpB
E大处φ不一定高；φ高处E不一定大
A点场强大A点电势也高
C点场强大但D点电势高
电场强度大的地方电势是否一定高？
电势差与场强间有一定的数量关系（U=Ed）；但电势与场强间没有直接的数量关系。
电场中电势相同的各点构成的线或面
以点电荷为球心的一族球面
正点电荷的电场的等势面
负点电荷的电场的等势面
等量异种点电荷的等势面
两点电荷连线的中垂面为等势面
等量同种电荷电场的等势面
形状不规则带电导体周围的电场和等势面
如图所示，三个等差等势面上有a、b、c、d四点，若将一个正电荷由c经a移动到d电场力做正功W1，若由c经b移动到d电场力做正功W2，则：
例2、孤立点电荷电场中的一簇等势面如图所示中虚线所示，其电势分别为ψ1、ψ2、ψ3，A、B、C是某电场线与这簇等势面的交点，且ab=bc.现将一负电荷由a移到b，电场力做正功W1；再由b移至C，电场力做正功W2,则（   　）A.W1=W2，ψ1＜ψ2＜ψ3B.W1=W2，ψ1＞ψ2＞ψ3C.W1＞W2，ψ1＞ψ2＞ψ3D.W1＜W2，ψ1＞ψ2＞ψ3
如图所示，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为 、 和 ，一带正电粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示。由图可知：A、粒子从K到L的过程中，电场力做负功B、粒子从L到M的过程中，电场力做负功C、粒子从K到L的过程中，电势能增加D、粒子从L到M的过程中，动能减少