人教版（2019）必修第三册 10.1 电势能与电势 课件（共20张PPT)

(共20张PPT)
电势能与电势
学习目标：
利用功能关系判断电势能的变化
利用电势判断电势能的变化
利用电场线判断电势的变化
利用定义判断电势的变化
利用电势叠加原理判断电势
电场力做功与路径无关
点电荷周围的电势及试探电荷电势能分布
等量电荷周围电势及电势能的分布
什么是电势能？
在电场中静止释放一个电荷
+
重力势能
电荷的动能来自于电势能
k
电场力做功与路径无关
WAB=EPA-EPB
重力势能回顾
当重力做正功的时候，重力势能
当重力做负功的时候，重力势能
类似地，当电场力做正功的时候电势能减少，
当电场力做负功的时候，电势能增加。
WAB=EPA-EPB
A
B
减少
增加
判断电势能的高低
1）离正场源电荷越近，正试探电荷电势能越 ，负试探电荷电势能越 。
2）离负场源电荷越近，正试探电荷电势能越 ，负试探电荷电势能越 。
3）正电荷顺着电场线移动，电势能 ，逆着电场线移动移动，电势能 。
4）负电荷顺着电场线移动，电势能 ，逆着电场线移动移动，电势能 。
k
大
小
小
大
小
大
大
小
比较负电荷在a、b、c三点的电势能高低
a
b
c
k
即使是非匀强电场，电势能的功能关系依然成立
已知电荷量为q=10-9C的电荷从B点移动到A点，电场力做了-10-8J的功。在以下表格中填入不同试探电荷在A点的电势能，规定B点为零势能点。
试探电荷 +q +2q -q -2q
A点电势能J
求电场中的电势能
A
B
10-8
-10-8
通常规定地面或无穷远处为零势能点
试探电荷 +q +2q +3q
电场力
比值
F
2F
3F
F/q
F/q
F/q
电场的性质
试探电荷 +q +2q -q
电势能
Ep
Ed
Ed
Ed
比值
电场“力”特性
电场“能”特性
单位电荷受到的力：
单位电荷具有的能：
2Ep
3Ep
电势
其中，q为试探电荷的电量（包含正负），EP为试探电荷在某点所具有的电势能。
单位：伏（特），符号V（J/C），标量
注意：电场强度是矢量，电势是标量，它们均与试探电荷无关
已知电场强度为E，AB=BC=d，在以下表格中填入不同试探电荷在A、B、C三点的电势能，规定B点为零势能点
A
E
B
C
位置 A B C
+q 电势能
电势
-q 电势能
电势
0
0
0
0
Eqd
-Eqd
Ed
-Ed
-Eqd
Ed
-Ed
Eqd
观察表格分析电势能与电势取值的区别？
电势
其中，q为试探电荷的电量（包含正负），EP为试探电荷在某点所具有的电势能。
单位：伏（特），符号V（J/C），标量
电势具有相对性，0电势能点的电势为0
电势一定沿着电场线电势降低
WAB=EPA-EPB
WAB > 0
A
E
B
A
E
B
A
E
B
A
E
B
WAB < 0
+
+
-
-
+
+
-
-
+q沿电场线电势能降低
+q逆电场线电势能升高
-q逆电场线电势能降低
-q沿电场线电势能降低
+q
-q
练习
电荷量为的点电荷在电场中P点具有的电势能，则P点的电势是 V；如果换成电荷量的点电荷置于P点，那么P点的电势是 V，这个点电荷再P点具有的电势能为 J；如果移走P点的点电荷，那么P点的电势是 V。
3
3
3
启发：
电场中某点的电势与试探电荷是否存在无关
计算电势能：
1.
W12 = EP1 – EP2
2.
物理意义 表达式 公式是否考虑正负号 是否与试探电荷有关 是否矢量 是否相对性
单位
电场强度
电势能
电 势
总结
E=F/q
WAB=EpA-EpB
否
是
是
否
否
是
是
否
否
否
是
是
N/C
J
V
能量的一种形式
描述电场力学特征
描述电场能量特征
练习一
分析下列情况电势能的改变
+
-
两个相反电荷靠近：
+
-
两个相反电荷远离：
+
两个相同电荷靠近：
-
两个相同电荷远离：
+
-
减小
减小
增加
增加
一般规定无穷远或地球表面为零势能点
例题：令无穷远为零势能点，分析电荷在A、B两点的电势能正负性
正电荷在A点：
A
B
负电荷在A点：
正电荷在B点：
负电荷在B点：
正
负
零
零
若EPB=0，则EPA=WAB
练习二
一般规定无穷远或地球表面为零势能点
例题：令无穷远为零势能点，分析在A、B两点的电势正负性
在A点：
A
B
在B点：
正
零
若EPB=0，则EPA=WAB
练习三
观察点电荷和等量异种电荷的电场分布，判断对错
A. 电场中电场强度相等的点,电势一定相等
B. 电场中电势相等的点,电场强度一定相等
完成课后练习