10.1 电势能和电势ppt课件
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1、,1电势能和电势,第十章静电场中的能量,1.知道静电力做功的特点,掌握静电力做功与电势能变化的关系. 2.理解电势的定义、定义式、单位,能根据电场线判断电势高低.,学习目标,梳理教材夯实基础,探究重点提升素养,随堂演练逐点落实,梳理教材夯实基础,01,1.静电力做功:在匀强电场中,静电力做功WqElcos .其中为 与 之间的夹角. 2.特点:在静电场中移动电荷时,静电力所做的功与电荷的起始位置和终止位置 ,与电荷经过的路径 .,静电力做功的特点,一,静电力,位移方向,有关,无关,1.电势能:电荷在 中具有的势能,用Ep表示. 2.静电力做功与电势能变化的关系:静电力做的功等于电势能的减少量.
2、表达式:WAB . (1)静电力做正功,电势能 ; (2)静电力做负功,电势能 . 3.电势能的大小:电荷在某点(A点)的电势能,等于把它从这点移动到_ 时静电力做的功EpAWA0. 4.电势能具有相对性 电势能零点的规定:通常把电荷在离场源电荷 处或把电荷在_ 的电势能规定为零.,电势能,二,电场,EpAEpB,减少,增加,零势,能位置,无限远,大地,表面,1.定义:电荷在电场中某一点的 与它的 之比. 2.公式: . 3.单位:国际单位制中,电势的单位是 ,符号是V,1 V1 J/C. 4.电势高低的判断:沿着电场线的方向电势逐渐 . 5.电势的相对性:只有规定了零电势点才能确定某点的电势
3、,一般选_或离场源电荷 处的电势为0. 6.电势是 量,只有大小,没有方向,但有正、负之分,同一电场中电势为正表示比零电势 ,电势为负表示比零电势 .,电势,三,电势能,电荷量,伏特,降低,大地,无限远,标,高,低,即学即用,1.判断下列说法的正误. (1)电荷从电场中的A点运动到B点,路径不同,电场力做功不同.() (2)在静电场中沿电场线方向移动电荷时,静电力一定做正功.() (3)正电荷和负电荷沿着电场线运动,电势能均减少.() (4)电荷在电势高处具有的电势能一定大.() (5)沿电场线方向电势降低,与试探电荷的电性无关.(),2.如图1所示,把电荷量为5109 C的电荷,从电场中的A
4、点移到B点,其电势能_(选填“增大”或“减小”).若A点电势为A15 V,B点电势为B10 V,则电荷在A点和B点具有的电势能分别为EpA_ J,EpB_ J,此过程电场力所做的功WAB_ J.,图1,增大,2.5108,7.5108,5108,解析将负电荷从A点移到B点,电场力做负功,电势能增大. EpAqA510915 J7.5108 J EpBqB510910 J5108 J WABEpAEpB2.5108 J.,探究重点提升素养,02,静电力做功与电势能,一,导学探究 (1)如图2所示,试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中,沿直线从A移动到B,静电力做的功为多少?若q沿折线AMB从A点
5、移动到B点,静电力做的功为多少?,图2,答案静电力FqE,静电力与位移间的夹角为,静电力对试探电荷q做的功WF|AB|cos qE|AM|.在线段AM上静电力做的功W1qE|AM|,在线段MB上静电力做的功W20,总功WW1W2qE|AM|.,(2)若q沿任意曲线从A点移动到B点,静电力做的功为多少?由此可得出什么结论?,答案WqE|AM|.电荷在匀强电场中沿不同路径由A点移动到B点,静电力做功相同,说明静电力做功与路径无关,只与初、末位置有关.,(3)对比电场力做功和重力做功的特点,它们有什么相同之处?重力做功引起重力势能的变化,电场力做功引起什么能的变化?,答案电场力做功与重力做功都与路径
6、无关.电场力做功引起电势能的变化.,知识深化 1.静电力做功的特点 (1)静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关,但与具体路径无关,这与重力做功特点相似. (2)无论是匀强电场还是非匀强电场,无论是直线运动还是曲线运动,静电力做功均与路径无关. 2.电势能 (1)电势能Ep是由电场和电荷共同决定的,是电荷和电场所共有的,我们习惯上说成电荷在电场中某点的电势能. (2)电势能是相对的,其大小与选定的参考点有关.确定电荷的电势能,首先应确定参考点,也就是零势能点的位置.,(3)电势能是标量,有正负但没有方向.在同一电场中,电势能为正值表示电势能大于零势能点的电势能,电势能为负值表示电势能小于零
7、势能点的电势能. 3.静电力做功与电势能变化的关系 (1)WABEpAEpB. 静电力做正功,电势能减少;静电力做负功,电势能增加. (2)在同一电场中,正电荷在电势高的地方电势能大,而负电荷在电势高的地方电势能小.,例1将带电荷量为6106 C的负电荷从电场中的A点移到B点,克服静电力做了3105 J的功,再从B点移到C点,静电力做了1.2105 J的功,则: (1)电荷从A点移到B点,再从B点移到C点的过程中电势能共改变了多少?,答案见解析,解析WACWABWBC3105 J1.2105 J1.8105 J. 电势能增加了1.8105 J.,(2)如果规定A点的电势能为零,则该电荷在B点和
8、C点的电势能分别为多少?,答案见解析,解析如果规定A点的电势能为零,由公式WABEpAEpB得该电荷在B点的电势能为EpBEpAWAB0WAB3105 J. 同理,该电荷在C点的电势能为EpCEpAWAC0WAC1.8105 J.,(3)如果规定B点的电势能为零,则该电荷在A点和C点的电势能分别为多少?,答案见解析,解析如果规定B点的电势能为零,则该电荷在A点的电势能为:EpAEpBWAB0WAB3105 J. 该电荷在C点的电势能为EpCEpBWBC0WBC1.2105 J.,例2(多选)如图3所示,在正电荷的电场中的一条电场线上依次有A、B、C三点,分别把带电荷量为q和q的点电荷依次放在这
9、三点上,关于它们所具有的电势能,下列说法中正确的是 A.放上带电荷量为q的点电荷时,它们的电势能大小关系为EpAEpBEpC B.放上带电荷量为q的点电荷时,它们的电势能大小关系为EpAEpBEpC C.放上带电荷量为q的点电荷时,它们的电势能大小关系为EpAEpBEpC D.放上带电荷量为q的点电荷时,它们的电势能大小关系为EpAEpBEpC,图3,解析若将带电荷量为q的点电荷从A点移到B点,再由B点移到C点,电场力都是做正功,电荷的电势能都减少,可见EpAEpBEpC,选项A正确,B错误. 若将带电荷量为q的点电荷从A点移到B点,再由B点移到C点,电场力都是做负功,电荷的电势能增加,可见E
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