物理人教版（2019）必修第三册10.1电势能和电势（共20张ppt）

(共20张PPT)
10.1 电势能和电势
电势能和电势
1、掌握静电力做功与电势能变化的关系
2、理解电势能、电势的概念
3、能根据电场线判断电势高低
4、知道等势面，理解等势面的特点
复习回顾
1、功的计算：力与沿力方向位移的乘积
2、重力做功有什么特点？
(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的关系.
功是能量转化的量度
求试探电荷＋q沿直线AB移动到B时电场力做的功：
E
+q
A
B
M
F
一、静电力做功
静电力做功与路径无关只与电荷的初末位置有关。
将+q由A移到B的过程，静电力对电荷做功为：
将-q由A移到B的过程，静电力对电荷做功为：
做功的过程是一个能量转化的过程，那么静电力做功的过程是什么能转化
为什么能呢？
E
+q
A
B
M
二、电势能
1、定义：
①、静电力对电荷做正功，电势能减小
②、静电力对电荷做负功，电势能增大
3、静电力做功与电势能变化关系：
电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能，叫电势能。
规律：
2、 符号: Ep ，单位：焦耳（J）
③、电场力做的功等于电势能的减少量
4、电势能是相对的，与零电势能面有关
通常把电荷在离场源电荷无限远处或把电荷在大地表面的电势能规定为零
5、电势能大小：电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该处移到零势能点所做的功
6、电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性
7、电势能是标量：正负表示大小
重力势能和电势能类比
重力场中，重力：地球和物体之间存在的吸引力
电场中，静电力：电荷之间的作用力
有重力就有重力势能Ep= mgh
有静电力就有电势能
Ep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
静电力做正功，电势能就减少
静电力做负功，电势能就增加
静电力做功，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
W重 = EP1-EP2
W电 = EPA-EPB
电场力做功与电势能变化总结
1、正电荷沿着电场线方向移动，
静电力做_____，电势能_____
2、负电荷沿着电场线方向移动，
静电力做_____，电势能_____
正功
减少
增加
负功
规律：沿着电场线方向，电场力不一定
做正功，电势能不一定减少，
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？
A
0
l
θ
E
-
该比值是一个与q无关，仅与电场及A点的位置有关的量。
如图，规定O点的电势能为零，求：
（1）电荷量为q的点电荷在A点的电势能。
（2）电荷量为+2q的点电荷在A点的电势能
该比值称为A点的电势
零势能参考点
电势能的大小是与试探电荷的电性和电量q都有关，故不能用“电势能”来描述电场的能的性质。
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，
叫做这一点的电势。
2、定义式：
（EP及q需代入正负号）
电势能
重力势能
电势
高度
3、单位：伏特，符号为V
4、电势只有大小，没有方向，是标量
5、电势具有相对性: 电势是相对于零势能参考点的，一般选取无穷远电势为0，实际应用中常取大地电势为0。
三、电势
类比
例题 如图所示,在同一条电场线上有A. B.C 三点,
将 的点电荷由A点移动到B点,求AB两点的电势能，从A到B静电力做什么功 做多少功 电势能变化了多少 在将该电荷由B点移到C点,静电力做什么功 做多少功 电势能变化了多少
A
B
C
电势
6、电势的高低比较
电荷由A点运动的B点
正电荷 负电荷
电场力做功
电势能变化
电势 变化
减少
减少
三、电势
（EP及q需代入正负号）
正功
减少
负功
增加
电势高低的判断方法
(1)电场线法：沿电场线方向，电势越来越低.
(离正电荷近的位置电势高，离负电荷近的位置，电势低)
例：下列关于电势和电势能的说法正确的是（　　）
A．选择不同的零电势点，电场中同一位置的电势值不变
B．在电场中同一位置，正检验电荷的电势能大于负检验电荷的电势能
C．电场力对电荷做正功，该电荷在电场中的电势能一定减少
D．电势降低的方向，就是场强方向
C
例：图中带箭头的直线是某电场中的一条电场线，在这条直线上有a、b两点，若用Φa、Φb表示a、b两点的电势大小，则（　　）
A．电场线是从a指向b，所以有Φa>Φb
B．a、b两点的场强方向相反
C．同一负电荷在b点的电势能小于在a点的电势能
D．若此电场是由一负点电荷所产生的，则有Ea>Eb
A
例：如图所示，在匀强电场中虚线为电场线，O、A、B、C四点共线，且AB=2OA=2BC=6cm，θ=600．已知A点电势为零，一电子在O点电势能为-6eV，则下列说法正确的是（　　）
A．O点的电势为-6V
B．电场线方向水平向右
C．场强大小为200V/m
D．电子从O点移动到C点电势能降低
B
例：如图为一对等量异种点电荷，电量分别为+Q、-Q。实线为电场线，虚线圆的圆心O在两电荷连线的中点a，b，c，d，为圆上的点，下列说法正确的是（　　）
A．a，c两点的电势相同
B．b，d两点的电场强度相同
C．同一负电荷在a点的电势能等于d点的电势能
D．正电荷从d点运动到b点的过程中，电场力做负功
BC
例：如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示，则（　　）
A．a、b一定带异种电荷
B．a的速度将减小，b的速度将增加
C．a的加速度将增加，b的加速度将减小
D．两个粒子的电势能都减小
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