人教版（2019）物理必修三第十章第1节 电势能和电势 (9)教学课件PPT

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课件ppt，共19页。
问题：一个带正电的试探电荷在匀强电场中某点由静止释放，若只受静电力作用，将如何运动?速度如何变化？动能如何变化？
在电场力作用下电荷做匀加速直线运动，一段时间后获得一定的速度，试探电荷的动能增加.
思考：是什么能转化为试探电荷的动能呢?
类比：电荷在静电场中也会有势能吗？ 是电场力做功引起这种势能的变化吗？
1、物体在重力场中具有重力势能。
功是能量转化的量度！！！
2、重力做功引起物体重力势能的发生变化。
方法：如何研究电场能的性质？ 可否用研究重力场一样的方法来研究呢？
1、与路径无关，由初末位置的高度差来决定
2、重力做功WG与重力势能变化的关系
类比1：在重力场中，重力做功与路径无关。
在电场中，静电力做功也与路径无关吗？你将创设怎样的情境来论证这一问题呢？
如图，在匀强电场中把正电荷q沿三种不同的路径从A点移到B点，求静电力做的功分别是多少？
W = F·|AB| cs θ
1.将电荷q从A沿直线移至B:
2.将电荷q从A沿折线移至B:
W1 = qE ·|AM|
W = W1 + W2= qE·|AM|
3.将正的检验电荷q从A沿曲线移至B，求电场力的功：
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,电场力做的功与电荷经过的路径无关,与电荷的起始位置和终止位置有关
上述结论对任意电场都是成立的
例1(教材p29第1题)如图所示，在电场强度为60N/C的匀强电场中有A、B、C三个点，AB为5cm，BC为12cm，其中AB沿电场方向，BC和电场方向的夹角为60°。将电荷量为4×10-8C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？
类比2： 在重力场中，由于移动物体时重力做功与路径无关，物体由于被举高而具有的能叫重力势能。在静电场中，移动电荷时静电力做功也与路径无关，是否也存在与位置有关的势能呢？这种势能叫什么呢？
试探电荷q由A运动到B：
思考：如何确定试探电荷在A点所具有的电势能？
电荷在电场中具有与其位置有关的能量叫电势能，符号
在重力场中，重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加。 用公式表示：WAB=EpA-EpB=ΔEp减
在重力场中，要确定一个物体的重力势能，先要确定一个参考平面，规定参考平面的重力势能为零，某一物体的重力势能才有确定的值。
若规定B点的重力势能为零，则EpA=WAB
(1)电场力做正功，电势能减少，减少的电势能等于电场力做的功。 电场力做负功，电势能增加，增加的电势能等于克服电场力做的功。
(2)若规定B点的电势能为零，则EpA=WAB
2.电场力做功与电势能的关系
(3)电荷在某点的电势能，等于电场力把它从该点移动到零势能位置时 所做的功。
注意：通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或者把电荷在大地表面上的电势能规定为零
4.电势能是相对的，具体数值取决于零势能面的选取
5.电势能为电荷和电场构成的系统所共有。
如图，若A→B电场力所做功为WAB
重力：地球和物体之间存在的吸引力
电场力：电荷之间的作用力
由物体和地面间的相对位置决定
EP由电荷间的相对位置决定
W重 = EP1-EP2
W电 = EPA-EPB
[例2] 将电荷量为6×10－6 C的负电荷从电场中的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)电荷从A点移到B点，再从B点移到C点的过程中电势能改变了多少？(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？
答案(1)增加了1.8×10－5 J(2)3×10－5 J　1.8×10－5 J(3)－3×10－5 J　－1.2×10－5 J
例3　甲是等量异号电荷的电场线分布图，乙是等量同号点电荷的电场线分布图。AOB是两点电荷的连线的垂直平分线，O是连线中点。（1）在甲图中，把单位正试探电荷从O点沿OA移动到无限远处，静电力是否做功？电势能是否变化？怎样变化？（2）在乙图中，把单位正试探电荷从O点沿OA移动到无限远处，静电力是否做功？电势能是否变化？怎样变化？
例4 (多选)如图所示，在正电荷的电场中的一条电场线上依次有A、B、C三点，分别把带电荷量为＋q和－q的点电荷依次放在这三点上，关于它们所具有的电势能，下列说法中正确的是A.放上带电荷量为＋q的点电荷时，它们的电势能大小关系为EpA＞EpB＞EpCB.放上带电荷量为＋q的点电荷时，它们的电势能大小关系为EpA＜EpB＜EpCC.放上带电荷量为－q的点电荷时，它们的电势能大小关系为EpA＞EpB＞EpCD.放上带电荷量为－q的点电荷时，它们的电势能大小关系为EpA＜EpB＜EpC