物理人教版（2019）必修第三册 10.1 电势能和电势（共18张ppt）

(共18张PPT)
10.1 电势能和电势
人教版（2019）高中物理（必修 第三册）
第十章 静电场中的能量
课堂导入第页古代，人们用弩来加速箭，箭的速度能达到10 m/s数量级；后来，人们又在枪膛中用火药加速子弹，子弹的速度能达到103m/s数量级；而现代，人们需要用高速的微观粒子轰击另一微观粒子来进行科学研究，其速度的数量级达到107m/s，那是怎样加速的呢 第页复习回顾1、功的计算：2、重力做功的特点：(1)与路径无关,由初末位置的高度差来决定.(2)重力做功WG与重力势能变化的关系(3)重力势能:等于将物体由该点移至零势能点重力所做的功。重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加3、功是能量转化的量度。(4)重力势能是相对的,须选定零势能参考面课堂导入第页地球负电荷m+q用类比法研究电场中的能量的性质重力场电场mgqE场方向场方向地球附近的重力场跟负电荷的电场相似课堂导入第页用类比法研究电场能的性质重力场电场类比1.与路径无关,由初末位置的高度差来决定。1.静电力做功与电荷经过的路径关系如何？？？2.重力做功WG与重力势能变化的关系：3.重力势能:等于将物体由该点移至零势能点重力所做的功。2.静电力做功W电与电势能变化的关系如何？？？3.某一点电势能如何规定？？？第页知识讲解静电力做功与电荷经过路径无关，只与起始和终止位置有关。一.静电力做功特点（小结）第页知识讲解用类比法研究电场能的性质重力场电场类 比1.静电力做功与电荷经过的路径无关,只与电荷的起始位置和终止位置有关。2.静电力做功W电与电势能变化的关系如何？？？1.与路径无关,由初末位置的高度差来决定。2.重力做功WG与重力势能变化的关系：3.重力势能:等于将物体由该点移至零势能点重力所做的功。第页知识讲解二、电势能（小结）W电= -ΔEP= -（EP末-EP初）=EP初–EP末电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加静电力做功等于电势能的减少量电势能特点：（1）由电场和电荷共有。（2）标量，正负表大小。（3）相对的（通常把无限远处或大地表面的电势能规定为0。）第页知识讲解【例】在电场中把一个电荷量为6×10-6C的负电荷从A点移到B点，克服静电力做功3×10-5J，则电荷从A到B的过程中，电势能变化了多少？是增加还是减少？若规定电荷在B点的电势能为零，则电荷在A点的电势能为多大？解析：电荷克服静电力做功，即静电力做负功，有WAB＝-3×10-5J由WAB＝EpA-EpB知，电势能变化了3×10-5J由于静电力做负功，则电势能增加若EpB＝0，则由WAB＝EpA-EpB得EpA＝-3×10-5J第页知识讲解某匀强电场中，电场强度E=200N/C，AB=1m，将一电荷量为q=+1×10-5C的检验电荷从A点移到B点（规定B点处电势能为零）。分析：(1).此过程中静电力对检验电荷做的功为多大？检验电荷在A点电势能为多少？据W=qEd=2×10-3J，WAB＝EpA-EpB，知EpA=2×10-3J(2).换用q=+2×10-5C的检验电荷，其余条件不变，检验电荷在A点的电势能为多少？据W=qEd=4×10-3J，WAB＝EpA-EpB，知EpA=4×10-3JBAq●+●E☆思考（动动手）(3).若换用q=-2×10-5C的检验电荷，它在A点的电势能为多少？据W=qEd=-4×10-3J，WAB＝EpA-EpB，知EpA=-4×10-3J第页知识讲解2.以上各检验电荷在A点的电势能与电荷量的比值有什么特点？能不能利用这个比值定义一个新的物理量来反映电场某点的性质？(1)q=+1×10-5C，EpA=2×10-3J(2)q=+2×10-5C，EpA=4×10-3J(3)q=-2×10-5C，EpA=-4×10-3J由上可知：不同电荷在电场某点的电势能与其电荷量之比是一定的，与该电荷的电荷量无关。这个比值反映了电场中某点的能的性质，物理学中将其定义为电势，用φ表示。☆思考第页知识讲解三、电势（小结）2.单位:伏特（V）1 V = 1 J/C4.标量：正负表大小3.φ由电场本身决定，与是否放检验电荷、电性、电荷量都无关）5. 相对性：（通常规定无限远或大地电势为零.）1.定义式:（比值定义法，计算时要代入正负号）第页知识讲解沿电场线(场强)方向电势降低即电场线指向电势降低的方向（思考：反过来成立么？）如何比较电势的高低？电势ABE电荷由A点运动的B点正电荷负电荷电场力做功正功负功电势能变化减少增加电势变化减少减少第页知识讲解沿着电场线方向电势降低最快+-思考∶如图所示，从匀强电场中一等势面上的A点沿三条不同路径AM、AN、AP到达另一等势面，则沿哪条路径电势降落最快 类比重力第页知识讲解＋Q.A.B.C讨论：孤立的正电荷的电场中，各点电势高低？负电荷的电场呢？第页知识讲解判断电势高低方法（小结）：（1）沿着电场线方向电势降低。（降低的最快）（2）由公式计算(q、EP带正负号)。（3）离正电荷越近，电势越高；离负电荷越近，电势越低。课堂检测第页如图所示，电场中有A、B两点，则下列说法中正确的是（ ）A、电势ψA>ψB场强EA>EBB、电势ψA>ψB场强EA<EBC、将+q由A点移到B点，电场力做正功D、将-q分别放在A、B两点时具有电势能EpA>EpBABE课堂检测第页如果把q=1.0×10-8C的电荷从无穷远处移至电场中的A点，需克服电场力做功W=1.2×10-4J.那么⑴q在A点的电势能和在A点的电势各是多少？⑵q未移入电场前A点的电势是多少 ？