高中物理人教版 (2019)必修 第三册1 电势能和电势课文内容课件ppt

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册1 电势能和电势课文内容课件ppt，共24页。PPT课件主要包含了思考与讨论等内容，欢迎下载使用。

1、一个正电荷在电场中只受到静电力F的作用，它在电场中由A点运动到B点时，静电力做了正功WAB。由动能定理可知，该电荷的动能增加了WAB。静电力做功有何特点？
2、从能量转化的角度思考，物体动能增加了，意味着有另外一种形式的能量减少了，这是一种什么形式的能量呢？
2、重力做功具有跟路径无关的特点
1、物体在某位置所受重力是一定的，大小等于mg,方向竖直向下
2、静电力做功是否也具有这一特点？
1、正电荷在匀强电场所受静电力也是一定的，大小等于qE，方向跟电场强度E的方向相同。
1.将试探电荷q从A沿直线移至B:
WAB = F·|AB|csθ=qE·|AM|
2.将试探电荷q从A沿折线AMB移至B:
W1 = q E ·|AM|
W = W1 + W2= q E·|AM|
3.将试探电荷q从A沿任意曲线移至B:
W = W1 + W2 + W3 +… = q E·|AM|
W1 = q E ·x1
W2 = q E ·x2
W3 = q E ·x3
x1 + x2 + x3 +…=?
静电力做功有什么特点？
做功的过程是一个能量转化的过程，那么电场力做功的过程是什么能转化为什么能呢？
静电力做的功，与电荷的起始位置和终止位置（初末位置）有关，与电荷经过的路径无关。
重力做功，与物体的起始位置和终止位置（初末位置高度差）有关，与物体经过的路径无关。
(对于非匀强电场也适用)
定义：电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能，叫电势能。
电场力做功与电势能有什么关系？（联系重力做功与重力势能的关系）
我们知道，功和能量的变化密切相关。例如，重力做功等于重力势能的减少量。静电力做功必定也伴随着能量的变化，同时静电力做功与重力做功特点一样，即静电力做功的多少与路径无关，只与电荷在电场中的始、末位置有关，所以电荷在电场中也具有势能，我们称这种形式的能为电势能，用EP表示。
物体下降时，重力做正功,重力势能减小，即重力做的功等于重力势能的减少量。
WAB=EpA-EpB
当正电荷在电场中从A移到B，静电力做正功，电势能减小，即静电力做的功等于电势能的减少量。
物体上升时，重力做负功,重力势能增加。
当正电荷在电场中从B 移到A ，静电力做负功，电势能增加。
结论：静电力做正功，电荷的电势能增加； 静电力做负功，电荷的电势能减少；
由WAB=EpA-EpB可知静电力做的功只能决定电势能的变化量，而不能决定电荷在电场中某点电势能的数值。怎样求电荷在电场中某位置时具有的电势能？（比如如图求电荷在A点的电势能）
②也就是说，电荷在某点的电势能，等于把它从该点移动到零势能位置时静电力所做的功。
①电势能与重力势能一样，具有相对性。要想求电荷在电场中某点具有的电势能必须先规定零电势能点。
比如：规定电荷在B点的电势能为零
由：WAB=EpA-EpB
令EpB=0 则EpA=WAB
2、以C为零势能点，电荷从A移动到C静电力做功为WAC=WAB+WBC =10J根据WAC=EPA-0，得EPA=10J根据WBC=EPB-0，得EPB=4J
例1. 如图,电荷q从A经B移动到C，电场力做功分别为WAB=6J，WBC=4J,在表格的空白处按要求填入数据。
1、以B为零势能点，根据WAB=EPA-0得：EPA=6J根据WBC=0-EPC得：EPC=-4
6J -4J
10J 4J
说明： 电势能是标量，有正负，正负代表大小， 例如+5J>-6J通常把电荷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的电势能规定为零。
例2、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
电场的力的性质我们必须用场强E来描述，那么电场的能的性质我们又应该用什么物理量来描述呢？能否用“电势能”呢？
例3. 上题中,若电场强度为E，AB相距为L，以B为零势能点，完成下列表格。
2qEL 3qEL -qEL
该比值与电荷本身无关，决定于电场的性质。可以证明，这个比值对一切电场都适用，即具有普遍性。
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
3. 单位: 伏特，符号为 V
(计算时要代入正负号)
4、电势只有大小，没有方向，是标量
例4. 如图,电荷q从A经B移动到C，电场力做功分别为WAB=6J，WBC=4J,在表格的空白处按要求填入数据。
6J -4J
10J 4J
若q=10-2C，求各点的电势
结合图象思考，沿着电场线方向,电势将怎样变化?
5.沿电场线方向，电势越来越低
应该先规定电场中某处的电势为0，才能确定电场中其他各点的电势。 规定了电势0点之后，电场中各点的电势可以是正值也可以是负值。正值比负值大。 例：+3V>-4V 通常取离场源电荷无限远处的电势为0。
例6、如图所示，a、b为某电场线上的两点，那么以下的结论正确的是 （ ） A．把正电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能减少B．把正电荷从a移到b，电场力做负功，电荷的电势能增加 C．把负电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能增加D． 从a到b电势逐渐降低
例5、有关电场中某点的电势，下列说法中正确的是（ ）A、由放在该点的电荷所具有的电势能的多少决定B、由放在该点的电荷的电量多少来决定C、与放在该点的电荷的正负有关D、是电场本身的属性，与放入该点的电荷情况无关
若q为负电荷，沿着电场线方向由A运动到B,电场力做 （正或负）功，电势能 （增加或减少），电势 （升高或降低）
结论：正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势低的地方电势能大
物体被举高具有重力势能。
1、电荷在电场中具有电势能。
重力对物体做正功，物体的重力势能减小
2、电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小
重力对物体做负功，物体的重力势能增大
3、电场力对电荷做负功，电荷的电势能增大
重力做多少功，物体重力势能就变化多少。
4、电场力做多少功，电荷电势能就变化多少。
重力势能是相对的，与零势能面有关
5、电势能是相对的，与零电势能面有关,常把无限远或大地规定为零电势
重力势能是物体和地球所共有的，具有系统性
6、电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性