物理人教版（2019）必修第三册10.1 电势和电势能 课件（共14张ppt）

(共14张PPT)
电势和电势能
电场中的能量
一个试探电荷在电场中某点由静止释放,将如何运动
E
+
1.什么力做功使物体的动能增加？
2.什么形式的能转化为试探电荷的动能？
1
1
静电力做功的特点
B
M
A
F

q
把正电荷沿不同路径从A点移到B电场力做功？
+
甲
乙
丙
静电力做功与路径无关,由初末位置来决定。
重力做功特点
▲
1
静电力做功的特点
2
电势能
A
B
E
+
v
A
B
E
+
v
电荷在电场中也具有势能，这种势能叫电势能。
电势能符号：
Ep
2
电势能
1、电势能是相对的，与零电势能面有关
电势能为负表示电荷在该处的电势能比选取的
势能零点的电势能还要小
2、电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性
3、电势能是标量
几点注意
2
电势能
重力势能和电势能的类比
重力场中，重力：地球和物体之间存在的吸引力
电场中，电场力：电荷之间的作用力
有重力就有重力势能Ep= mgh
有电场力就有相应的能，叫电势能EP
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
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
W重 = EP初-EP末
W电 = EP初-EP末
3
命题点
电场能的性质的理解
1.电势高低的四种判断方法
(1)依据电场线方向：沿电场线方向电势逐渐降低.
(2)依据电场力做功：根据UAB＝ ，将WAB、q的正负号代入，由UAB的正负判断φA、φB的高低.
(3)电荷的正负：取无穷远处电势为零，正电荷周围电势为正值，负电荷周围电势为负值；靠近正电荷处电势高，靠近负电荷处电势低.
(4)依据电势能的高低：正电荷在电势能大处电势较高，负电荷在电势能大处电势较低.
3
命题点
电场能的性质的理解
2.电势能大小的四种判断方法
(1)做功判断法：电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增大.
(2)电荷电势法：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.
(3)公式法：由Ep＝qφ，将q、φ的大小、正负号一起代入公式进行判断.
(4)能量守恒法：在电场中，若只有电场力做功，电荷的动能和电势能相互转化，动能增大时，电势能减小，反之电势能增大.
3
例2
(多选)(2018·全国卷Ⅰ·21)图1中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为2 V.一电子经过a时的动能为10 eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6 eV.下列说法正确的是
A.平面c上的电势为零
B.该电子可能到达不了平面f
C.该电子经过平面d时，其电势能为4 eV
D.该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍
图1
√
√
3
例2
小贴士：电场中哪些情况是可以忽略重力的？
1微观粒子，如：电子，质子，中子，中微子，氢原子核，氦原子核.....
2.题中特意强调了不计重力
3.α,β,γ射线
宏观物体，如小液滴,尘粒,带电小球等是需要考虑重力的
当然具体问题要具体分析。另外,当前的高考模式下一般都会明确的给出要不要考虑重力
3
例2
解析　因等势面间距相等，由U＝Ed得相邻虚线之间电势差相等，由a到d，－eUad＝－6 eV，故Uad＝6 V；各虚线电势如图所示，因电场力做负功，故电场方向向右，沿电场线方向电势降低，φc＝0，A项正确；
因电子的速度方向未知，若不垂直于等势面，如图中实曲线所示，电子可能到达不了平面f，B项正确；
经过d时，电势能Ep＝－eφd＝2 eV，C项错误
3
变式
(多选)(2016·全国卷Ⅰ·20)如图2所示，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面(纸面)内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称.忽略空气阻力.由此可知
A.Q点的电势比P点高
B.油滴在Q点的动能比它在P点的大
C.油滴在Q点的电势能比它在P点的大
D.油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小
√
图2
√
3
变式
解析　由于油滴受到的电场力和重力都是恒力，所以合外力为恒力，加速度恒定不变，D选项错误；
由于油滴轨迹相对于过P的竖直线对称且合外力总是指向轨迹弯曲内侧，所以油滴所受合外力沿竖直向上的方向，因此电场力竖直向上，且qE>mg，则电场方向竖直向下，所以Q点的电势比P点的高，A选项正确；
假设油滴从P点运动到Q点，当油滴从P点运动到Q点时，电场力做正功，电势能减小，C选项错误；
假设油滴从P点运动到Q点，当油滴从P点运动到Q点的过程中，合外力做正功，动能增加，所以油滴在Q点的动能大于在P点的动能，B选项正确。