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17页。PPT课件主要包含了动能定理，能量守恒，正电荷顺着电场线移动，正电荷逆着电场线移动，负电荷顺着电场线移动，负电荷逆着电场线移动，相对性，标量性，正负表示大小，V1V1JC等内容，欢迎下载使用。
问题1.一个质量为m的物体在地面某位置所受的重力具有什么特点？
所受重力大小恒定为mg,方向始终竖直向下。
问题2.重力做功具有什么特点？
重力做功与路径无关，WG=mgh；h为初末位置的高度差。
问题3.重力做功对应的功能关系是怎样的？
WG=Ep1-Ep2；重力做正功时重力势能减小，重力做负功时重力势能增加。
思考：一个带正电的电荷量为q的试探电荷在匀强电场中某 位置所受的静电力也是一定的，不管它怎样运动， 其所受静电力的大小都等于qE，方向跟电场强度E的 方向相同。 重力做功具有跟路径无关的特点，静电力做功是否也 具有这一特点？
思考：如图所示，在电场强度为E的匀强电场中，将试探电荷q沿几条不同的路径从 A点移到B点，求静电力对电荷做的功。
结论：不论q沿什么路径从A点移动到B点，静电力做的功都是一样的； 与电荷运动的路径无关，只与初末位置有关。
这一结论对非匀强电场同样适用。
注：该计算公式仅适用于匀强 电场，AM为试探电荷沿电 场线方向上的位移。
例1.如图，在电场强度为60 N/C的匀强电场中A、B、C三个点，AB为5cm，BC为12 cm，其 中AB沿电场方向，BC和电场方向的夹角为60°。将电荷量为4×10-8 C的正电荷从A点 移到B点，再从B点移到C点，静电力做了多少功？若将该电荷沿直线由A点移到C点， 静电力做的功又是多少？
思考：重力做功对应着重力势能的变化，那么电场力做功对应着什么能量的变化？
地球附近的重力场与负电荷周围的电场类似
总结：物体A、B位置是具有一定的重力 势能，当重力做正功时，重力势 能减小，动能在增加。
思考：带电粒子从A运动到B时电场力做 正功，动能增加，说明带电粒子 在电场中的A、B两点具有某种形 式的能量，且在减小。
电荷在电场中受到电场力而具有的与位置有关的势能叫做电势能。
2.电场力做的功与电势能的关系
——电场力做正功，电势能减少
——电场力做负功，电势能增加
尽管重力做功与电场力做功很相似，但因电荷有正负之分，所以二者还是存在一定的差异。
思考：我们该如何确定带电粒子在电场中某一点的电势能？
总结：电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零势能位置时静电力所 做的功。
（一般取带电粒子在无穷远处或大地电势能为零）
3.对电势能的进一步理解
(1)电势能是标量，但有正负之分，正负表示大小；
(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。
4.比较重力势能和电势能
例2.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
例3.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
例4.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？
例5.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?
思考：电势能是否能够反映电场能的性质？为什么？如果不能该如何反应电场能的 性质？
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。
电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫该点的电势。
EP与q都包含正、负号
一般选取无穷远或大地电势为零。
思考：如何比较各点电势的高低？
沿电场线方向电势越来越低
正电荷的电场中电势为正
负电荷的电场中电势为负
反映电场能的性质，与试探电荷无关。
7.电场强度和电势的比较
思考：场强大的地方，电势是不是一定高？
分析两种电场中，连线和中垂线上场强和电势的变化情况。
例6.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 ？
例7.如图所示,在点电荷电场中的一条电场线上依次有A. B. C三点,分别把+q和−q的试探 电荷依次放在三点上,关于它们所具有的电势能E,正确的说法是( ) A. 放上+q时,它们的电势能EA>EB>EC B. 放上+q时,它们的电势能EAEC D. 放上−q时,它们的电势能EAEB B.电势ψA> ψB 场强EAEpB