人教版（2019）必修第三册 10.1电势能和电势 课件(共26张PPT)

(共26张PPT)
电势能和电势
温故知新
1.功的计算：
2.重力的特点:
（1）与路径无关，由初末位置的高度差来决定。
（2）重力做功与重力势能变化的关系：
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
新知导入
一个试探电荷在电场中某点由静止释放，将如何运动
+
在电场力作用下电荷做加速运动，一段时间后获得一定的速度，试探电荷的动能增加
什么能转换为动能的呢
新知导入
重力做功
静电力做功
+
新知讲解
把正电荷沿不同路径从A点移到B电场力做功？
一、静电力做功的特点
+
电场力做功特点：静电力做功与路径无关，只与初末位置有关。
对于非匀强电场也适用
新知讲解
把正电荷从A点移到B
一、静电力做功的特点
+
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？
把负电荷从A点移到B
-
新知讲解
二、电势能
电场中的电荷由于受到电场力作用而具有的势能。
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。
把正电荷从A点移到B
+
把正电荷从B点移到A
-
新知讲解
二、电势能
1.电荷在电场中具有与其位置有关的能量叫电势能。
2.电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小。
3.电场力对电荷做负功，电荷的电势能增加。
电场力做的功等于电势能变化量的负值
课堂练习
如图，在场强的匀强电场中，点电荷从A移动到B，AB相距L=1m，电场力做功为多少？电势能如何变化？电荷在B点具有的电势能多大？
（1）
（2）电势能减小
（3）设A点的电势能
电势能为负表示的物理意义是什么？
+
新知讲解
二、电势能
1.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。
2.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。
课堂练习
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的过程中电势能共改变了多少？
增加了
（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？
新知讲解
二、电势能
1.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。
2.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。
4.电势能是相对的，与零势能面的选择有关。
电势能为负表示电荷在该处的电势能比零还要小
3.电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性。
电势能是标量
新知讲解
重力势能和电势能类比
重力势能 电势能
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
有重力就有重力势能
有电场力就有相应的能，叫电势能
由物体和地面间的相对位置决定
由电荷间的相对位置决定
电场力做正功，电势能就减少
电场力做负功，电势能就增加
电场力作功，电势能改变
重力做功，重力势能改变
重力做正功，重力势能就减少
重力做负功，重力势能就增加
合作讨论
二、电势能
（1）正电荷顺电场线移动，电势能如何变化？
（2）负电荷顺电场线移动，电势能如何变化？
（3）正电荷逆电场线移动，电势能如何变化？
（4）负电荷逆电场线移动，电势能如何变化？
尽管重力做功与电场力做功很相似，但还是存在很大差异
——存在两种电荷
课堂练习
下列说法中，正确的是（ ）
A.把两个同种点电荷间的距离增大一些，电荷的电势能一定增加
B.把两个同种点电荷间的距离减小一些，电荷的电势能一定增加
C.把两个异种点电荷间的距离增大一些，电荷的电势能一定增加
D.把两个异种点电荷间的距离减小一些，电荷的电势能一定增加
BC
课堂练习
把电量的电荷从电场中的A点移到B点，电场力做功J，则电荷在A、B两点的电势能与之差=________J；
若把的电荷从A点移到B点，电场力做功=_______J，电荷从A到B电势能的变化量为多少？
新知讲解
三、电势
【情景1】 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）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？
由知：
、、
由知：
、、
由知三个电荷在该处电势能与电荷的比值均是-100V
新知讲解
三、电势
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
2.公式：
3.单位：伏特(V)
1 V = 1 J/C
新知讲解
三、电势
【情景2】 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？
由知：
由知：
由知A点的电势为+100V
而以O点为零势能面时，A电势为-100V。
新知讲解
三、电势
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
2.公式：
3.单位：伏特（ V ）
1 V = 1 J/C
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。
课堂练习
试探电荷放在电场中的A点,电势能为E（规定无限远处电势能为零）, A点的电势为________ ,若把试探电荷换成试探电荷放在电场中的A点, A点的电势为___________ 。（仍规定无限远处电势能为零）
若现在不取无限远处电势能为零，A点的电势还是吗
课堂练习
将一电量为的点电荷从电场外一点P移至电场中某点A， 电场力做功，求A点的电势。
小结：计算电势首先要规定零电势处，电势有正负，正、负分别表示该处的电势比零电势处电势高或低，而不是方向，因此电势是标量。
解：场外一点P的电势为
从P→A，电场力做的功
新知讲解
三、电势
【情景3】 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？
由知：
由知：
由知B点的电势为-200V，而A电势为-100V。
沿电场线方向电势降低！
课堂练习
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？
课堂练习
A、B为一对等量同种电荷连线上的两点（其中B为中点），C为连线中垂线上的一点。今将一个电荷量为q的负电荷自A沿直线移到B再沿直线移到C，请分析在此过程中该电荷的电势能的变化情况。
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谢 谢