2024-2025学年人教版高中物理必修三教学课件10.1.1 电势能与电势——静电力做功的特点与电势能(共23张PPT)

(共23张PPT)
第一节 电势能与电势
第十章 静电场中的能量
第1课时
电势能
第1课时
2024-2025学年人教版高中物理必修三教学课件
一个试探电荷 +q 在匀强电场 E 中某点由静止释放，是什么形式的能转化为试探电荷的动能？
动能增加了
意味着另一种能量减少！！
将正的检验电荷+q从A移至B，求电场力的功
①沿直线AB从A点移到B点
②沿折线AMB从A点移到B点
将正的检验电荷+q从A移至B，求电场力的功
将正的检验电荷+q从A移至B，求电场力的功
③沿曲线从A点移到B点
③沿曲线从A点移到B点
微元法
静电力做功的特点
与路径无关，只与初末位置有关！
例题1.如图所示是以电荷+Q为圆心的一组同心圆(虚线)，电场中有A、B、C、D四点。现将一带电荷量为q的正点电荷由A点沿不同的路径移动到D点，沿路径①静电力做功为W1，沿路径②静电力做功为W2，沿路径③静电力做功为W3，则 ( )
A. W2B. W1=W2=W3
C. W2>W3>W1
D. 因不知道q的具体数值，故无法进行判断
B
静电力做功与什么力做功特点相似呢？
与路径无关
只与初末位置有关！
静电力做功的特点
重力做功的特点
与路径无关
只与初末位置的高度差有关
功是能量转化的量度。
重力做功对应着重力势能的变化，
那么，静电力做功又对应着哪种形式的能量变化呢？
电势能
减小到电势能转化为增加的动能
能量的转化通过电场力做功完成
静电力做功与路径无关，静电力做功对应电势能的变化，它们有什么样的关系呢？
静电力做功等于电势能的减小量
电势能
电场力做功和电势能的关系
（1）当WAB>0，则EpA>EpB,表明电场力做正功，电势能减小；
（2）当WAB<0，则EpA定义：电荷在电场中具有的势能叫电势能，用符号EP表示。
电势能
相对性：具体数值与零势能面的选取有关
系统性：电势能是电荷和对它有作用的电场共同组成的系统共有的。
标量
通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为0，或把电荷在大地表面的电势能规定为0；
电势能
电势能的大小——相对性
A到B电场力所做功为WAB
①若以A点作为零势能面，则：
②若以B点作为零势能面，则:
电荷在某点的电势能，等于把它从该点移动到零势能面时静电力所做的功
B
B
零势能面
电势能
电势能的大小
+
A
-
A
正电荷从A点移动到B点
沿电场线方向，正电荷电势能降低
Eq
Eq
负电荷从A点移动到B点
沿电场线方向，负电荷电势能增加
电势能的大小的判断
零势能面
B
B
电势能
电势能的大小
+
A
+
A
Eq
电势能与电荷量大小的关系
正电荷q在A点的电势能
正电荷nq在A点的电势能
nEq
B
B
零势能面
电势能
电势能的大小
+
A
-
A
Eq
Eq
电势能与电荷正负的关系
正电荷在A点的电势能：
电场力做正功，电势能减小
A点的电势能为正
负电荷在A点的电势能：
电场力做负功，电势能增加
A点的电势能为负
例题2（多选）.关于在电场中移动电荷与电势能的关系，下列说法中正确的是(　　 )
A．电荷沿电场线方向移动，电势能一定增加
B．电荷沿电场力方向移动，电势能一定增加
C．电荷逆电场力方向移动，电势能一定增加
D．电荷沿垂直于电场线方向移动，电势能一定不变
CD
1(多选).下列说法正确的是( 　　)
A．电荷从电场中的A点运动到B点，每次经过的路径不同，电场力做的功可能不同
B．电荷从电场中的某点开始出发，运动一段路径后，又回到了该点，则电场力做功为零
C．正电荷沿着电场线运动，电场力对正电荷做正功，负电荷逆着电场线运动，电场力对负电荷做正功
D．电荷在电场中运动，因为有电场力对电荷做功，所以能量守恒定律在电场中不成立
BC
2.判断题（并简要说明理由）
①电荷沿电场线方向移动时，其电势能一定减小（ ）
②检验电荷在电场中某点所受的电场力很大时，它在该点具有的电势能也一定大。（ ）
③把两个异号电荷靠近时，电荷电势能增大。（ ）
④电荷在电场中移动时，若电场力对电荷做正功，电荷的电势能一定减小.（ ）
3.将电荷量为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）该电荷从A移到B，再从B移到C的过程中，电势能共改变了多少？
（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？
①从A移动到B:
②从B移动到C:
电势能增加：
电势能减小：
电势能总共变化了：
3.将电荷量为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：
（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？
①从A移动到B:
电势能增加：
则B点电势能为：
②从A移动到B:
电势能增加：
则C点电势能为：