还剩19页未读，
继续阅读
高中物理鲁科版 (2019)必修 第三册第1节 静电力做功与电势能优秀ppt课件
展开
这是一份高中物理鲁科版 (2019)必修 第三册第1节 静电力做功与电势能优秀ppt课件，共27页。PPT课件主要包含了观图助学，起始位置，终止位置，经过的路径，思考判断，静电力，减少量，核心要点，静电力做功的特点，探究归纳等内容，欢迎下载使用。
课标要求1.知道静电场中的电荷具有电势能。了解电势能、电势和电势差的含义。知道匀强电场中电势差与电场强度的关系。能分析带电粒子在电场中的运动情况，能解释相关的物理现象。2.观察常见电容器，了解电容器的电容，观察电容器的充、放电现象。能举例说明电容器的应用。
第1节 静电力做功与电势能
知识点一 静电力做功的特点
两辆完全相同的小汽车从山脚下的同一地点，沿不同的路径到山顶，重力做功一样吗？
1.静电力做功：在匀强电场中，静电力做功W＝qE·lcs θ。其中θ为静电力方向与位移方向之间的夹角。2.特点：在静电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的_________和_________有关，与电荷___________无关。以上结论不仅适用于匀强电场，而且也适用于非匀强电场。
(1)电荷从电场中的A点运动到B点，路径不同，静电力做功的大小就可能不同。( )(2)正电荷沿着电场线运动，静电力对正电荷做正功，负电荷逆着电场线运动，静电力对负电荷做正功。( )
知识点二 电势能[观图助学]
在甲、乙两图中，小球均从A点移到B点，甲图中小球的重力势能怎样变化？乙图中小球电势能怎样变化？
1.概念：电荷在______中具有的势能。用Ep表示。2.大小：电荷在______中某点的电势能，等于电荷从该点移到零电势能点________所做的功。3.电势能与电场力做功的关系：_________做的功等于电势能的________，即WAB＝EpA－EpB＝－ΔEp。4.电势能的相对性：选择不同的零电势能点，电荷在电场中同一点的电势能的值是_____的(填“相同”或“不同”)。
(1)静电力做功，电势能一定变化。( )(2)静电力做正功，电荷的电势能减少，静电力做负功，电荷的电势能增加。( )(3)正电荷和负电荷沿着电场线运动，电势能均减少。( )(4)某点的场强为零，电荷在该点的电势能一定为零。( )
[观察探究]如图所示，一带电荷量为q的正电荷在匀强电场中从A点运动到B点，已知直角边BC、AC的长度分别为a、b。
(1)若电荷沿直线AB运动，电场力做了多少功？是正功还是负功？(2)若电荷沿折线ACB运动，电场力做了多少功？是正功还是负功？(3)由以上两种情况可以总结出电场力做功有何特点？试猜想电荷沿曲线ADB运动，电场力做了多少功？ 是正功还是负功？答案 (1)qEa 正功(2)qEa 正功(3)电场力做功与路径无关，只与始末位置有关，若电荷沿曲线ADB运动，电场力做的功W3＝qEa 正功
(1)在匀强电场中，静电力做的功为W＝qEd，其中d为沿电场线方向的位移。(2)静电力和瞬时速度方向的夹角为锐角时静电力做正功，夹角为钝角时做负功。 注意 判断静电力方向时要注意正负电荷。
[试题案例][例1] 如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，dab＝5 cm，dbc＝12 cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60°角。一个电荷量为q＝4×10－8 C的正电荷从a移到b时电场力做的功为W1＝1.2×10－7 J，求：
(1)匀强电场的电场强度E的大小；(2)电荷从a移到c，电场力做的功W2。
解析 (1)从a到b，正电荷受到的电场力F1＝qE电场力做的功W1＝F1dab＝qEdab
(2)由于电场力做功与路径无关，所以把电荷从a移到c做的功W2＝W1＋Wbc，把电荷从b移到c，电场力做的功Wbc＝qE·dbc·cs 60°＝4×10－8×60×12×10－2×0.5 J＝1.44×10－7 J，故W2＝W1＋Wbc＝1.2×10－7 J＋1.44×10－7 J＝2.64×10－7 J。答案 (1)60 V/m (2)2.64×10－7 J
[针对训练1] 如图所示，一根绝缘杆长l，两端分别带有等量异种电荷，电荷量均为Q，杆处于纸面内时，匀强电场的方向与杆的夹角α＝60°。若场强为E，使杆绕杆中点O沿顺时针方向转过60°角，电场力一共做了多少功？
[要点归纳]1.电势能的性质
(1)系统性：电势能是由电场和电荷共同决定的，是属于电荷和电场所共有的，我们习惯上说成电荷的电势能。(2)相对性：电势能是相对的，其大小与选定的零电势能点有关。确定电荷的电势能，首先应确定零势能点的位置。(3)标量性：电势能是标量，有正负但没有方向。电势能为正值表示电势能大于零电势能点的电势能，电势能为负值表示电势能小于零电势能点的电势能。
2.静电力做功与电势能变化的关系
[试题案例][例2] 将带电荷量为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移到C，静电力做了1.2×10－5 J的功，则：
(1)电荷从A移到B，再从B移到C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？
解析 (1)WAC＝WAB＋WBC＝(－3×10－5＋1.2×10－5) J＝－1.8×10－5 J。可见电势能增加了1.8×10－5 J。(2)如果规定A点的电势能为零，由公式WAB＝EpA－EpB得该电荷在B点的电势能为EpB＝EpA－WAB＝0－WAB＝3×10－5 J。同理，C点的电势能为EpC＝EpA－WAC＝0－WAC＝1.8×10－5 J。(3)如果规定B点的电势能为零，则该电荷在A点的电势能为EpA′＝EpB′＋WAB＝0＋WAB＝－3×10－5 J。C点的电势能为EpC′＝EpB′－WBC＝0－WBC＝－1.2×10－5 J。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
方法凝炼 电势能大小的判断方法
[针对训练2] 如图所示，A、B、C为电场中同一电场线上的三点。设电荷在电场中只受电场力作用，则下列说法正确的是( )
A.若在C点无初速度地释放正电荷，则正电荷向 B 运动，电势能减少B.若在C点无初速度地释放正电荷，则正电荷向A运动，电势能增加C.若在C点无初速度地释放负电荷，则负电荷向A运动，电势能增加D.若在C点无初速度地释放负电荷，则负电荷向B运动，电势能减少
解析 若在C点无初速度地释放正电荷，正电荷所受电场力向右，则正电荷向B运动，电场力做正功，电势能减少；若在C点无初速度地释放负电荷，负电荷所受电场力向左，则负电荷向A运动，电场力做正功，电势能减少。答案 A
[针对训练3] (多选)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＋q时，它们的电势能EpA>EpB>EpCB.放上＋q时，它们的电势能EpAEpB>EpCD.放上－q时，它们的电势能EpA
课标要求1.知道静电场中的电荷具有电势能。了解电势能、电势和电势差的含义。知道匀强电场中电势差与电场强度的关系。能分析带电粒子在电场中的运动情况，能解释相关的物理现象。2.观察常见电容器，了解电容器的电容，观察电容器的充、放电现象。能举例说明电容器的应用。
第1节 静电力做功与电势能
知识点一 静电力做功的特点
两辆完全相同的小汽车从山脚下的同一地点，沿不同的路径到山顶，重力做功一样吗？
1.静电力做功：在匀强电场中，静电力做功W＝qE·lcs θ。其中θ为静电力方向与位移方向之间的夹角。2.特点：在静电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的_________和_________有关，与电荷___________无关。以上结论不仅适用于匀强电场，而且也适用于非匀强电场。
(1)电荷从电场中的A点运动到B点，路径不同，静电力做功的大小就可能不同。( )(2)正电荷沿着电场线运动，静电力对正电荷做正功，负电荷逆着电场线运动，静电力对负电荷做正功。( )
知识点二 电势能[观图助学]
在甲、乙两图中，小球均从A点移到B点，甲图中小球的重力势能怎样变化？乙图中小球电势能怎样变化？
1.概念：电荷在______中具有的势能。用Ep表示。2.大小：电荷在______中某点的电势能，等于电荷从该点移到零电势能点________所做的功。3.电势能与电场力做功的关系：_________做的功等于电势能的________，即WAB＝EpA－EpB＝－ΔEp。4.电势能的相对性：选择不同的零电势能点，电荷在电场中同一点的电势能的值是_____的(填“相同”或“不同”)。
(1)静电力做功，电势能一定变化。( )(2)静电力做正功，电荷的电势能减少，静电力做负功，电荷的电势能增加。( )(3)正电荷和负电荷沿着电场线运动，电势能均减少。( )(4)某点的场强为零，电荷在该点的电势能一定为零。( )
[观察探究]如图所示，一带电荷量为q的正电荷在匀强电场中从A点运动到B点，已知直角边BC、AC的长度分别为a、b。
(1)若电荷沿直线AB运动，电场力做了多少功？是正功还是负功？(2)若电荷沿折线ACB运动，电场力做了多少功？是正功还是负功？(3)由以上两种情况可以总结出电场力做功有何特点？试猜想电荷沿曲线ADB运动，电场力做了多少功？ 是正功还是负功？答案 (1)qEa 正功(2)qEa 正功(3)电场力做功与路径无关，只与始末位置有关，若电荷沿曲线ADB运动，电场力做的功W3＝qEa 正功
(1)在匀强电场中，静电力做的功为W＝qEd，其中d为沿电场线方向的位移。(2)静电力和瞬时速度方向的夹角为锐角时静电力做正功，夹角为钝角时做负功。 注意 判断静电力方向时要注意正负电荷。
[试题案例][例1] 如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，dab＝5 cm，dbc＝12 cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60°角。一个电荷量为q＝4×10－8 C的正电荷从a移到b时电场力做的功为W1＝1.2×10－7 J，求：
(1)匀强电场的电场强度E的大小；(2)电荷从a移到c，电场力做的功W2。
解析 (1)从a到b，正电荷受到的电场力F1＝qE电场力做的功W1＝F1dab＝qEdab
(2)由于电场力做功与路径无关，所以把电荷从a移到c做的功W2＝W1＋Wbc，把电荷从b移到c，电场力做的功Wbc＝qE·dbc·cs 60°＝4×10－8×60×12×10－2×0.5 J＝1.44×10－7 J，故W2＝W1＋Wbc＝1.2×10－7 J＋1.44×10－7 J＝2.64×10－7 J。答案 (1)60 V/m (2)2.64×10－7 J
[针对训练1] 如图所示，一根绝缘杆长l，两端分别带有等量异种电荷，电荷量均为Q，杆处于纸面内时，匀强电场的方向与杆的夹角α＝60°。若场强为E，使杆绕杆中点O沿顺时针方向转过60°角，电场力一共做了多少功？
[要点归纳]1.电势能的性质
(1)系统性：电势能是由电场和电荷共同决定的，是属于电荷和电场所共有的，我们习惯上说成电荷的电势能。(2)相对性：电势能是相对的，其大小与选定的零电势能点有关。确定电荷的电势能，首先应确定零势能点的位置。(3)标量性：电势能是标量，有正负但没有方向。电势能为正值表示电势能大于零电势能点的电势能，电势能为负值表示电势能小于零电势能点的电势能。
2.静电力做功与电势能变化的关系
[试题案例][例2] 将带电荷量为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移到C，静电力做了1.2×10－5 J的功，则：
(1)电荷从A移到B，再从B移到C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？
解析 (1)WAC＝WAB＋WBC＝(－3×10－5＋1.2×10－5) J＝－1.8×10－5 J。可见电势能增加了1.8×10－5 J。(2)如果规定A点的电势能为零，由公式WAB＝EpA－EpB得该电荷在B点的电势能为EpB＝EpA－WAB＝0－WAB＝3×10－5 J。同理，C点的电势能为EpC＝EpA－WAC＝0－WAC＝1.8×10－5 J。(3)如果规定B点的电势能为零，则该电荷在A点的电势能为EpA′＝EpB′＋WAB＝0＋WAB＝－3×10－5 J。C点的电势能为EpC′＝EpB′－WBC＝0－WBC＝－1.2×10－5 J。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
方法凝炼 电势能大小的判断方法
[针对训练2] 如图所示，A、B、C为电场中同一电场线上的三点。设电荷在电场中只受电场力作用，则下列说法正确的是( )
A.若在C点无初速度地释放正电荷，则正电荷向 B 运动，电势能减少B.若在C点无初速度地释放正电荷，则正电荷向A运动，电势能增加C.若在C点无初速度地释放负电荷，则负电荷向A运动，电势能增加D.若在C点无初速度地释放负电荷，则负电荷向B运动，电势能减少
解析 若在C点无初速度地释放正电荷，正电荷所受电场力向右，则正电荷向B运动，电场力做正功，电势能减少；若在C点无初速度地释放负电荷，负电荷所受电场力向左，则负电荷向A运动，电场力做正功，电势能减少。答案 A
[针对训练3] (多选)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＋q时，它们的电势能EpA>EpB>EpCB.放上＋q时，它们的电势能EpA
相关课件
鲁科版 (2019)第2章 电势能与电势差第1节 静电力做功与电势能示范课课件ppt： 这是一份鲁科版 (2019)第2章 电势能与电势差第1节 静电力做功与电势能示范课课件ppt，共26页。PPT课件主要包含了观图助学，静电力与位移方向，知识点二电势能，静电力，减少量，观察探究，核心要点，静电力做功与电势能，电势能等内容，欢迎下载使用。
高中第2章 电势能与电势差第1节 静电力做功与电势能完美版ppt课件： 这是一份高中第2章 电势能与电势差第1节 静电力做功与电势能完美版ppt课件，共17页。PPT课件主要包含了功的计算，重力做功的特点，复习回顾，静电力做功的特点，对AM，对MB，对全程，回顾重力做功的特点，电势能，电势能Ep标量等内容，欢迎下载使用。
高中物理鲁科版 (2019)必修 第三册第1节 静电力做功与电势能多媒体教学ppt课件： 这是一份高中物理鲁科版 (2019)必修 第三册第1节 静电力做功与电势能多媒体教学ppt课件，共35页。PPT课件主要包含了内容索引，课前篇自主预习，课堂篇探究学习，学习目标，思维导图，对电势能的理解等内容，欢迎下载使用。
