人教版高中物理选修3-1第一章1.4电势能和电势 (共20张PPT)
文档属性
| 名称 | 人教版高中物理选修3-1第一章1.4电势能和电势 (共20张PPT) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 540.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2019-10-18 10:32:00 | ||
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文档简介
(共18张PPT)
第四节 电势能和电势(
我们知道重力做正功，物体的重力势能减小，其高度降低(如图甲)；重力做负功，物体的重力势能增大，其高度升高(如图乙)。那么当电场力做正功(或负功)时(如图丙)，其电势能与电势又是怎样变化的呢？
一个试探电荷在电场中某点由静止释放,将如何运动?
在电场力作用下电荷做加速运动,一段时间后获得一定的速度,试探电荷的动能增加。
+
F
E
什么能转换为动能的呢?
有能量变化，是什么力在做功？
一、静电力做功的特点
B
M
A
F
把正电荷沿不同路径从A点移到B点，电场力做多少功？
+
甲
乙
丙
沿甲路径电场力做功:
沿乙路径电场力做功:
沿丙路径电场力做功:
沿任意路径电场力做功:
静电力做功的特点
在电场中移动电荷时 ，静电力做的功与电荷经过的路径无关,只与电荷的始末位置有关。对于非匀强电场也适用。
在匀强电场中，电场力做的功为 W = qEd ，其中 d 为沿电场线方向的位移。
重力做功与路径有没有关系?
重力做功与路径无关,由初末位置的高度差来决定。
做功的过程是一个能量转化的过程，重力做功的过程是重力势能转化动能的过程。
那么电场力做功的过程是什么能转化为什么能呢？
二、电势能
1. 定义: 电荷在电场中具有与其位置有关的能量叫电势能。
2. 符号: Ep ，单位：焦耳（J）
正电荷从 A 点移到 B 点时 ,静电力做正功 , 电荷的电势能减少
正电荷从 B 点移到 A 点时 , 静电力做负功 , 即电荷克服静电力做功 , 电荷的电势能增加
A
B
E
+
A
B
E
电场力做的功等于电势能的减少量
+
例1. 如图所示,在场强 E = 103 N/C的匀强电场中 , 点电荷q = +1 C 从 A 移动到 B , AB 相距 L = 1 m , 电场力做功为多少 ? 电势能如何变化?
电势能减少103J
那么电荷在B 点具有的电势能多大？
+
A
B
F
在理解电势能时，我们大可以用重力势能来理解，下面我们看这道问题：
mg
A
B
重力势能为负表示的物理意义是什么？
设物体在重力作用下从Ａ 运动到 B 重力做功 WAB = 103J，物体在 B 点具有的重力势能多大？设 A点的重力势能 EPA 。
1. 通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，
或把电荷在大地表面上电势能规定为零。
2. 电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该处移动到
零势能位置所做的功。
3. 电势能是相对的，与零电势能面有关。
4. 电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性。
5. 电势能是标量,但是有正负。
电势能为负表示电荷在该处的电势能比零还要小。
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，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
W重 = EP1 ─ EP2
W电 = EPA ─ EPB
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
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
例2. 一个电荷只在电场力作用下从电场中的 A点移到 B点时，电场力做了 5×10－6 J的功，那么 ( )
A. 电荷在 B 处时将具有 5×10－6 J 的电势能
B. 电荷在 B 处将具有 5×10－6 J 的动能
C. 电荷的电势能减少了 5×10－6 J
D. 电荷的动能增加了 5×10－6 J
CD
1. 电场力能够对放入其中的电荷做功 , 所以电荷位于
电场中具有能 , 这种能为电势能。
2. 电势能由电荷和电荷在电场中的相对位置决定。
3. 电势能具有相对性。
4. 电势能是标量 , 但有正负。
电场力做正功 , 电势能减少 ; 电场力做负功 , 电势
能增大。
W电场力 = EP初 ─ EP末
1. a和 b为电场中的两点 , 如果把 q = ─210─8 C的负电荷从 a 点移动到 b 点 , 电场力对该电荷做了410─7J 的正功 , 则该电荷的电势能 ( )
A. 增加了410-7 J
B. 增加了210-7 J
C. 减少了410-7 J
D. 减少了810-7 J
C
2. 如图所示，实线为某电场中的电场线，虚线为一带电粒子运动的轨迹，则下列说法错误的是 ( )
A. 粒子带负电
B. 粒子在 A点具有的电势能 EPA 小于粒子在
B点具有的电势能 EPB
C. 粒子在 A点具有的动能 EKA 小于在B点具有的动能 EKB
D. 粒子在 A点的加速度小于在 B 点的加速度
C
E
N
Ｍ
b
a
F
3. 如图，MN 是负点电荷产生的电场中的一条电场线 。一个带正电的粒子（不计重力）从 a 到 b 穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示，则该带电粒子在 a 点的加速度一定 在b 点的加速度，在 a点的电势能一定 在 b点的电势能。
-
小于
大于
4. 一带电油滴在匀强电场 E 中的运动轨迹如图虚线所示 , 电场方向竖直向下。若不计空气阻力 , 则此带电油滴从 a 运动到b 的过程中 , 能量变化情况为( )
A. 动能减小
B. 电势能增加
C. 动能和电势能之和减少
D. 重力势能和电势能之和增加
E
a
b
C
第四节 电势能和电势(
我们知道重力做正功，物体的重力势能减小，其高度降低(如图甲)；重力做负功，物体的重力势能增大，其高度升高(如图乙)。那么当电场力做正功(或负功)时(如图丙)，其电势能与电势又是怎样变化的呢？
一个试探电荷在电场中某点由静止释放,将如何运动?
在电场力作用下电荷做加速运动,一段时间后获得一定的速度,试探电荷的动能增加。
+
F
E
什么能转换为动能的呢?
有能量变化，是什么力在做功？
一、静电力做功的特点
B
M
A
F
把正电荷沿不同路径从A点移到B点，电场力做多少功？
+
甲
乙
丙
沿甲路径电场力做功:
沿乙路径电场力做功:
沿丙路径电场力做功:
沿任意路径电场力做功:
静电力做功的特点
在电场中移动电荷时 ，静电力做的功与电荷经过的路径无关,只与电荷的始末位置有关。对于非匀强电场也适用。
在匀强电场中，电场力做的功为 W = qEd ，其中 d 为沿电场线方向的位移。
重力做功与路径有没有关系?
重力做功与路径无关,由初末位置的高度差来决定。
做功的过程是一个能量转化的过程，重力做功的过程是重力势能转化动能的过程。
那么电场力做功的过程是什么能转化为什么能呢？
二、电势能
1. 定义: 电荷在电场中具有与其位置有关的能量叫电势能。
2. 符号: Ep ，单位：焦耳（J）
正电荷从 A 点移到 B 点时 ,静电力做正功 , 电荷的电势能减少
正电荷从 B 点移到 A 点时 , 静电力做负功 , 即电荷克服静电力做功 , 电荷的电势能增加
A
B
E
+
A
B
E
电场力做的功等于电势能的减少量
+
例1. 如图所示,在场强 E = 103 N/C的匀强电场中 , 点电荷q = +1 C 从 A 移动到 B , AB 相距 L = 1 m , 电场力做功为多少 ? 电势能如何变化?
电势能减少103J
那么电荷在B 点具有的电势能多大？
+
A
B
F
在理解电势能时，我们大可以用重力势能来理解，下面我们看这道问题：
mg
A
B
重力势能为负表示的物理意义是什么？
设物体在重力作用下从Ａ 运动到 B 重力做功 WAB = 103J，物体在 B 点具有的重力势能多大？设 A点的重力势能 EPA 。
1. 通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，
或把电荷在大地表面上电势能规定为零。
2. 电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该处移动到
零势能位置所做的功。
3. 电势能是相对的，与零电势能面有关。
4. 电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性。
5. 电势能是标量,但是有正负。
电势能为负表示电荷在该处的电势能比零还要小。
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，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
W重 = EP1 ─ EP2
W电 = EPA ─ EPB
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
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
例2. 一个电荷只在电场力作用下从电场中的 A点移到 B点时，电场力做了 5×10－6 J的功，那么 ( )
A. 电荷在 B 处时将具有 5×10－6 J 的电势能
B. 电荷在 B 处将具有 5×10－6 J 的动能
C. 电荷的电势能减少了 5×10－6 J
D. 电荷的动能增加了 5×10－6 J
CD
1. 电场力能够对放入其中的电荷做功 , 所以电荷位于
电场中具有能 , 这种能为电势能。
2. 电势能由电荷和电荷在电场中的相对位置决定。
3. 电势能具有相对性。
4. 电势能是标量 , 但有正负。
电场力做正功 , 电势能减少 ; 电场力做负功 , 电势
能增大。
W电场力 = EP初 ─ EP末
1. a和 b为电场中的两点 , 如果把 q = ─210─8 C的负电荷从 a 点移动到 b 点 , 电场力对该电荷做了410─7J 的正功 , 则该电荷的电势能 ( )
A. 增加了410-7 J
B. 增加了210-7 J
C. 减少了410-7 J
D. 减少了810-7 J
C
2. 如图所示，实线为某电场中的电场线，虚线为一带电粒子运动的轨迹，则下列说法错误的是 ( )
A. 粒子带负电
B. 粒子在 A点具有的电势能 EPA 小于粒子在
B点具有的电势能 EPB
C. 粒子在 A点具有的动能 EKA 小于在B点具有的动能 EKB
D. 粒子在 A点的加速度小于在 B 点的加速度
C
E
N
Ｍ
b
a
F
3. 如图，MN 是负点电荷产生的电场中的一条电场线 。一个带正电的粒子（不计重力）从 a 到 b 穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示，则该带电粒子在 a 点的加速度一定 在b 点的加速度，在 a点的电势能一定 在 b点的电势能。
-
小于
大于
4. 一带电油滴在匀强电场 E 中的运动轨迹如图虚线所示 , 电场方向竖直向下。若不计空气阻力 , 则此带电油滴从 a 运动到b 的过程中 , 能量变化情况为( )
A. 动能减小
B. 电势能增加
C. 动能和电势能之和减少
D. 重力势能和电势能之和增加
E
a
b
C