高中人教版 (2019)1 电势能和电势备课ppt课件

这是一份高中人教版 (2019)1 电势能和电势备课ppt课件，共24页。PPT课件主要包含了功的计算，重力的特点，新课引入，静电力，静电力做功，电势能，典型例题，沿电场线方向电势降低，课堂小结等内容，欢迎下载使用。
（1）与路径无关，由初末位置的高度差来决定。
3.重力势能是相对的，须选定零势能参考面。
重力做正功，重力势能减少重力做负功，重力势能增加
思考：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，静电力做正功还是负功？动能增加还是减少？
因为静电力的方向与位移的方向相同所以静电力做正功 WAB 。由动能定理可知，该电荷的动能增加了 WAB 。
（1）重力的大小和方向如图甲所示，一个质量为m的物体不管它怎样运动，在地面某位置所受的重力大小都等于mg，方向竖直向下。
（2）静电力的大小和方向如图乙所示，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，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。
思考：类比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？ 把正电荷沿不同路径从A点移到B电场力做功是否相同？
（1）将正的检验电荷q分别沿直线和折线从A移至B，求电场力所做的功的表达式。
①沿直线A-B：WAB ＝Fcsθ|AB|＝qEcs θ|AB| ＝ qE|AM|
②沿折线A-M-B：对AM：W1 = q E ·|AM|对MB：W2 = 0在整个移动过程A-M-B，静电力对 q 所做的功WAMB = W1 + W2= q E·|AM|
（2）将正的检验电荷q从A沿曲线移至B，求电场力所做的功的表达式。
把曲线分成无数小段，每一小段中，设想 q 都从起点先沿电场方向、再沿垂直电场方向到达终点。各小段沿垂直电场方向运动时，静电力是不做功
的，各小段沿电场方向移动的位移之和等于| AM| ，q 沿任意曲线从 A 点移动到 B 点静电力所做的功也是W＝qE|AM|。
结论：在匀强电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，但与电荷经过的路径无关。这一结论对于非匀强电场也同样适用。
电荷在电场中具有的势能叫电势能，用Ep 表示。电势能是标量。
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，即电荷克服静电力做功，电荷的电势能增加。
思考：电势能的大小由什么决定呢?由电荷与电场的相对位置决定的
通常把电荷在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电势能规定为零。
电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该处移动到零势能位置所做的功。
WAB 表示电荷由A点运动到B点静电力所做的功，EpA 和EpB 分别表示电荷在A点和B点的电势能，它们之间的关系为:(1)当WAB 为正值时，EpA > EpB ，表明静电力做正功，电势能减少(2)当WAB 为负值时，EpA< EpB ，表明静电力做负功，电势能增加。
WAB ＝ EpA － EpB
例1.有一电荷量q=-3×10-6的点电荷， 从电场中的A点移到B点时，克服静电力做功6×10-4J，从B点移到C点时静电力做功9×10-4J。问:①以B为零势能点，电荷在A点时的电势能EpA1是多少?②如选取C点的电势能为0，则电荷在A点时的电势能EpA2又是多少
解：①以B为零势能点，电荷由A移向B的过程中，静电力做功-6×10-4J，即WAB =-6×10-4J 。根据WAB = EpA1-EpB ，得EpA1=-6×10-4J 。②以C为零势能点，根据WAB = EpA2-EpC，因为电荷从A移动到C，静电力做功WAC = WAB +WBC =[(-6)+9] ×10-4J=3×10-4J， 所以EpA2= 3×10-4J 。
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
电场力作功，电势能改变
重力做功，重力势能改变
例2.有一电荷量q=-3×10-6的点电荷， 从电场中的A点移到B点时，克服静电力做功6×10-4J，从B点移到C点时静电力做功9×10-4J。问:①以B为零势能点，电荷在A点时的电势能EpA1是多少?②如选取C点的电势能为0，则电荷在A点时的电势能EpA2又是多少
如图，匀强电场场强大小100N/C，OA、AB距离L均为1m
（1）分别求出将+1C、+2C、+3C点电荷从A点移到O点电场力做功；
（2）若规定O点为零势能面，分别求出三个点电荷在A点的电势能；
（3）算出每个点电荷在A点的电势能与其电荷量的比值，并归纳有什么规律？
在静电场中相对于同一个零势能面，不同的电荷在某个点的电势能与电荷量的比值是一个定值，我们把这个比值定义为电势。
1. 定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值
3.单位：伏特(V)
1 V = 1 J/C
如图，匀强电场场强大小100N/C，OA、AB距离L均为1m，完成下列练习，并小组讨论以下问题：
（1）求出将+1C点电荷从A点移到B点电场力做功；
（2）若规定B点为零势能面，求出该点电荷在A点的电势能；
（3）算出A点的电势，与上一例题中以O为零势能面时A点的电势相同吗？说明什么问题？
在静电场中相对于同一个零势能面，不同的电荷在某个点的电势能与电荷量的比值是一个定值，我们把这个比值定义为电势。
3.单位：伏特（ V ）
4.电势具有相对性，确定电势，应先规定电场中某处的电势为零。 通常规定离场源电荷无限远处或大地的电势为零。
例3.如图所示，在某电场中画出了四条电场线，C、D两点是AB连线的三等分点．已知A点的电势为φA=30V，点的电势为φB=0V，则( )A．C点的电势=20VB．C点的电势20VD．ABC都不正确
例4.不带电的导体P置于场强方向向右的电场中，其周围电场线分布如图所示，导体P表面处的电场线与导体表面垂直，a、b为电场中的两点（　　）A．a点电场强度小于b点电场强度B．a点电势低于b点的电势C．负检验电荷在a点的电势能比在b点的小D．正检验电荷从a点移到b点的过程中，电场力做负功
（1）求出将+1C点电荷从B点移到O点电场力做功；
（2）若规定O点为零势能面，求出点电荷在B点的电势能；
（3）出B点的电势，并与A点的电势对比，分析沿电场线方向电势如何变化？
根据匀强电场的电场线来判断两点电势的高低： （1）M、N是匀强电场中同一条电场线上的两点，哪点电势高？ （2）M、P是匀强电场中同一条电场线上的两点，AB是过M点与电场线垂直的直线，则 M、P两点哪点电势高？
例5.如图所示，在y轴上关于O点对称的AB两点有等量同种点电荷+Q，在x轴上C点有点电荷-Q且CO=OD，∠ADO=60°。下列判断正确的是（　　）A．O点电场强度一定为零B．D点电势一定为零C．若将点电荷+q从O移向C，点电荷+q的电势能增大D．若将点电荷-q从O移向C，点电荷-q的电势能增大
1.电势能与电场力做功的关系静电力做的功等于电势能的减少量:WAB=EpA- EpB= -ΔEpAB2.电势能的计算:电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该处移动到零势能位置所做的功。3.电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量之比，叫作电场在这一点的电势，定义式：4.判断电势高低的方法：①依据电场线判断；②在静电力作用下电荷的移动情况来判断