人教版高中物理选修3-1 1.4　电势能和电势(共21张PPT)

(共21张PPT)
4　电势能和电势
第一章《静电场》
第四节
《电势能和电势》
教学目标
（一）知识与技能
1、理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系。2、理解电势的概念，知道电势是描述电场的能的性质的物理量。明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。了解电势与电场线的关系
（二）过程与方法
通过与重力场类比，理解电势能与静电力做的功的关系，更好的了解电势能和电势的概念。
（三）情感态度与价值观
尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产和生活相
关的实际问题，增强科学探究的价值观。
重点：理解掌握电势能、电势的概念及意义。
难点：掌握电势能与静电力做功的关系，并能用此解决相关问题。
复习回顾
1、功的计算：
2、重力做功有什么特点？
(1)与路径无关,由初末位置决定.
(2)WG与重力势能的关系.
一探究静电力做功特点
路径
电场力做功
静电力做功特点
1
2
3
E
B
+q
A
M
F
1
2
3
重力做功特点
与
路
径
无
关
只
与
初
末
位
置
有
关
与
路
径
无
关
只
与
初
末
位
置
有
关
E
+q
A
B
M
重力场中，有重力就有重力势能
电场中，有电场力就有相应的能，叫电势能
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
重力做功，重力势能改变
重力做正功，重力势能减少
重力做负功，重力势能增加
W重
=
EP1-EP2
电场力做正功，电势能减少
电场力做负功，电势能增加
电场力作功，电势能改变
W电
=
EPA-EPB
势能
重力场
电场
存在条件
决定因素
影响势能变化因素
相对性
矢量性
大小
相对于零势能面
相对于零势能面
标量
标量
二、电势能
1、定义：电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能，叫电势能。
2电场力做功与电势能关系
3、相对性:电势能大小与零势面的选取有关。
（通常规定无穷远或大地电势能为零）
4、系统性:电势能是电荷与电场共有。
5、电势能是标量。
6、电荷在电场中某点的电势能，等于静电力把它
从该处移动到零势能位置所做的功。
我们通过电场与重力场类比得到:
请创设物理情境用自己所学的物理知识证明！
思考讨论
如何计算电荷在电场中某点的电势能。
分析：电场力做功和电势能关系
W电
=
EPA-EPB
若：EPB=0
则：EPA=
W电
思考与讨论
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
巩固练习1：A和B为电场中某条电场线上点，
如图：将q=4×10-9的正电荷从A点移到B点需
克服电场力做功5
×10-7J
则：⑴电场方向由A→B还是B→A？
⑵电荷在哪点时电势能大？大多少？
A
B
电场的力的性质用场强E来描述，那么电场的能的性质我们又应该用什么物理量来描述呢？能否用“电势能”呢？
思考与讨论
电荷量
路径
电荷在A点具有的电势能
+q
无穷远到A
+2q
无穷远到A
+3q
无穷远到A
-q
无穷远到A
-2q
无穷远到A
比较不同电荷在电场中同一点具有的电势能
+
·A
不能！我们引入一个新的物理量
——“电势”来表示它。
电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值
2.
定义式:
4.标量
3.
单位:
伏特
符号为V
1
V
=
1
J/C
三.
电势
1.
定义:
电势与重力场中那个量相似
不同物体在同一位置，
Ep正比于质量m
不同电荷在同一位置，
EP正比于电量q
重力场
电场
势能
决定因素
同一位置
守恒量
分组与讨论
（一）对电势的理解
1：相对性：某点电势的大小是相对于零点电势而言的。零电势的选择是任意的，一般选地面和无穷远为零势能面。
2：固有性：电场中某点的电势的大小是由电场
本身的性质决定的，与放不放电荷及放什么电荷无关。
如何判断电势的高低?
分组讨论
巩固练习2.
将一电量为
的点电荷从电场外一点P移至电场中某点A,
电场力做
功
为
求A点的电势.
设场外一点P的电势为
解:
从P
A,电场力做的功
PA
E
W
-
=
点评:电势的确定首先要确定零电势处,且电势可以为负.
小结
1.静电力做功特点
2.电势能
、电势能与静电力做功关系
3.电势
课后作业：
书后习题2.3题
谢
谢