高中物理必修三电势能和电势
最新人教版高中物理必修三第十章静电场中的能量1电势能和电势
第十章 静电场中的能量1．电势能和电势【课程标准】1.知道静电场中的电荷具有电势能。
2．了解电势能和电势的含义。
【素养目标】1.知道电势能、电势的概念。
(物理观念)2．掌握电场力做功与电势能变化的关系，运用其进行相关的计算。
理解电势是从能的角度描述电场的物理量。
(科学思维)一、静电力做功的特点静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，与电荷经过的路径无关。
二、电势能1．定义：电荷在电场中具有的势能。
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，W AB ＝E p A －E p B 。
(1)W AB 为正值时，E p A >E p B ，表明静电力做正功，电势能减少；(2)W AB 为负值时，E p A <E p B ，表明静电力做负功，电势能增加。
3．大小：电荷在某点的电势能，等于把它从这点移到零势能位置时静电力所做的功。
4．规定：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。
5．系统性：电势能是相互作用的电荷所共有的，或者说是电荷及对它作用的电场所共有的。
三、电势1．定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量之比。
2．定义式：φ＝p E q。
3．单位：国际单位制中，电势的单位是伏特，符号是V，1 V＝1 J/C。
4．特点：(1)相对性：电场中各点电势的大小，与所选取的零电势点有关。
常取离场源电荷无限远处或大地的电势为0。
(2)标矢性：电势是标量，只有大小，没有方向。
5．与电场线关系：沿电场线方向电势逐渐降低。
某同学学习电势能和电势后，总结出以下结论：①在静电场中电荷运动了一段路程，电场力一定做功。
②电荷处在电场中，在电势越高的位置电势能一定越大。
③某点的场强为0，电荷在该点的电势能一定为0。
④某点的电势为0，电荷在该点的电势能一定为0。
⑤在电场中确定的两点间移动电荷量大小相等的正、负电荷时，电势能变化相同。
⑥沿电场线方向移动电荷，其电势能逐渐减少。
电势能和电势ppt课件
如图 10.1-2，在电场强度为 E的匀强电场中任取A、B两点， 把试探电荷q沿两条不同路径从 A点移动到B点，计算这两种情 况下静电力对电荷所做的功。
把q沿直线AB从A点移动到B点。在这个过程中，q受到的静电力F 与位移AB的夹角始终为θ，静电力对q所做的功为
能 (electric potential energy)，用Ep表示。
如果用WAB 表示电荷由A点运动到B点静电力所做的功，EpA 和EpB分别表示电荷在A点和B点的电势能，它们之间的关系为
当WAB为正值时，EpA > EpB ，表明静电力做正功，电势能减少。 当WAB为负值时， EpA < EpB ，表明静电力做负功，电势能增加。 这跟重力做正功或负功时，重力势能的变化情况相似。
由前面的分析可知，置于 A 点的电荷，如
果它的电荷量变为原来的几倍，其电势能也变
为原来的几倍，电势能与电荷量之比却是一定 的，与放在 A 点的电荷量多少无关。它是由电
➢这个结论虽然是从 匀强电场得出的， 但可以证明对于其
场中该点的性质决定的，与试探电荷本身无关。 他电场同样适用。
电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量之比，叫作电场 在这一点的电势（electric potential）。如果用φ表示电势，用Ep表 示电荷q的电势能，则
2.如图，某区域电场线左右对称分布，M、N为对称线上的两
点．下列说法正确的是 A．M点电势一定高于N点电势
( AC )
B．M点场强一定大于N点场强
C．正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能
D．将电子从M点移动到N点，电场力做正功
3.将带电荷量为6×10－6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克 服电场力做了3×10－5J的功，再从B移到C，电场力做了1.2×10－5J 的功，则
人教版高中物理必修3第10章第1节电势能和电势教学设计
教版高中物理必修3电势能和电势教学设计重点理解掌握电势能、电势及意义。
难点电势的概念，掌握电势能与做功的关系，并能学以致用。
教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课思考讨论：一个正电荷在电场中只受到静电力F的作用，它在电场中由A 点运动到B 点时，静电力做正功还是负功？动能增加还是减少？因为静电力的方向与位移的方向相同所以静电力做正功W AB。
由动能定理可知，该电荷的动能增加了W AB。
思考2：物体动能加了，意味着有另外一种形式的能量减少了。
这是一种什么形式的能量转化为动能？这就是我们今天所要学的电势能转化为动能。
在三节课我们研究电场强度时，我们是从力的角度出发研究电场性质的，本节我们再从能量的角度来研究电场的其它性质电势能和电势。
学生思考讨论并回答引出本节的课题电势能和电势讲授新课一、静电力做功的特点1.重力和静电力的对比甲乙（1）重力的大小和方向如图甲所示，一个质量为m的物体不管它怎样观察图片说出重力的大小和方向和静电力的大小和方向让学生体会重力和静电力的具有的某些特征是相似的运动，在地面某位置所受的重力大小都等于mg，方向竖直向下。
（2）静电力的大小和方向如图乙所示，一个带正电的电荷量为q的试探电荷在匀强电场中某位置，不管它怎样运动，其所受静电力的大小都等于qE，方向跟电场强度E的方向相同。
2.静电力做功的特点思考讨论：重力做功具有跟路径无关的特点，静电力做功是否也具有这一特点？思路：在电场强度为E 的匀强电场中任取A、B两点，把试探电荷q 沿不同路径从A 点移动到B 点，通过计算不同路径的静电力做功来判断其是否具有与路径无关的特点。
（1）将正的检验电荷q分别沿直线和折线从A 移至B，求电场力所做的功的表达式。
①沿直线AB：WAB ＝Fcosθ|AB|＝qEcosθ|AB| ＝qE|AM|②沿折线AMB：对AM：W1 = q E ·|AM|对MB：W2 = 0在整个移动过程AMB，静电力对q 所做的功W AMB = W1 + W2= q E·|AM|3.将正的检验电荷q从A沿曲线移至B，求电场力所做的功的表达式。
新人教版高中物理必修三第十章第1节电势能和电势
[变式训练 2-2]由如图所示的电场线可判定( ) A．该电场一定是匀强电场 B．A 点的电势一定低于 B 点的电势 C．负电荷放在 B 点的电势能比放在 A 点的电势能大 D．负电荷放在 B 点所受电场力方向向右
答案：C
[变式训练 2-3]某静电场的电场线分布如图所示，图中 A、 B 两点的电场强度的大小分别为 EA 和 EB，电势分别为 φA 和 φB， 将－q 分别放在 A、B 两点时具有的电势能分别为 EpA 和 EpB， 则( )
A．EA>EB，φA>φB，EpA<EpB B．EA>EB，φA>φB，EpA>EpB C．EA<EB，φA>φB，EpA>EpB D．EA<EB，φA<φB，EpA<EpB
答案：A
[变式训练 2-4] (多选)如图甲所示，AB 是电场中的一条直线，
电子以某一初速度从 A 点出发，仅在电场力作用下沿 AB 运动到 B
[例 1]如图所示，A、B 为某电场线上的两点，那么以下结论正 确的是( )
A．把正电荷从 A 移到 B，静电力做正功，电荷的电势能增加 B．把负电荷从 A 移到 B，静电力做负功，电荷的电势能增加 C．把负电荷从 A 移到 B，静电力做正功，电荷的电势能增加 D．不论正电荷还是负电荷，从 A 到 B 电势能逐渐降低
零势能位置时所做的功。 (2)零势能点：电场中规定的电势能为零的位置，通常把离场源电荷无
限远处或大地表面的电势能规定为零。 4．电势能系统性 电势能是相互作用的电荷所共有的，或者说是电荷及对它作用的电场
所共有的。我们说某个电荷的电势能，只是一种简略的说法。
三、电势 1．概念：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量之比，用符号 φ 表示 2．定义式：φ＝Eqp。 3．单位：国际单位制中，电势的单位是伏(特)，符号是 V，1 V＝1 J/C。 4．特点 (1)相对性：电场中各点电势的大小，与所选取的零电势的位置有关，一般
人教版高中物理必修三第十章 静电场中的能量第一节《电势能和电势》教学设计
人教版必修三第十章静电场中的能量第一节电势能和电势（新授课）一、课程标准要求及解读1．课程标准要求知道静电场中的电荷具有电势能。
了解电势能、电势的含义。
2．课程标准解读本条目要求学生通过与重力势能引入的对比，了解电荷在电场中的电势能，知道静电力做功与电势能变化的关系。
体验类比法在科学研究中的作用。
让学生通过用电场力做功与电势能的变化关系来计算电荷在电场中的电势能，了解电势能的系统性和相对性。
通过对检验电荷在具体电场中电势能的分析，知道比值定义法表示电场另一方面的性质——能的性质——电势，体会类比法也是科学研究中的一种重要方法。
通过具体电场中电势的分析，了解电势的客观性、标量性和相对性。
二、教学目标1．通过计算在匀强电场中移动电荷静电力所做的功，认识静电力做功与路径无关的特点。
2．通过类比重力势能引入电势能，体会能量观点是分析物理问题的重要方法，并进一步认识到物理学的和谐统一性。
3．理解电势能的变化与静电力做功的关系。
知道常见的电势能零点的规定方法。
4．通过建立电势概念的过程，理解电势是从能的角度描述电场的物理量。
会判断电场中两点电势的高低。
三、重难点1.重点：本节的重点是明确静电力做功和电势能变化之间的关系, 培养学生的科学探究能力。
2.难点：本节的难点是电势能概念的建立, 通过类比和迁移、猜想论证, 归纳总结出静电力做功与电势能变化之间的关系。
四、教学方法启发、引导、讲授五、教学流程图六、教学过程【引入】在物理学的发展历程中，许多伟大的科学家都是善于运用类比推理法，提出科学假说，进而获得巨大成功的。
什么是类比法?类比法就是根据两个( 或两类) 对象之间在某些方面具有相同或相似，从而推出它们在其他方面也可能相同或相似的逻辑推理方法。
牛顿正是通过类比，猜想可能是地球对苹果的引力造成它不能离开地球。
最终，把天上和地上的力统一，建立了万有引力定律。
今天运用类比法研究特殊的物质: 重力场和静电场。
一个试探电荷在匀强电场中某点由静止释放，将如何运动？动能如何变化？（不计重力）是什么能转化为动能？它具有什么特点？和重力势能有什么相同之处？【板书】本节课就是要研究电场能的性质———电势能和电势( 板书标题)( 1) 场的基本特性对场中的物体( 电荷) 都有力的作用，且万有引力定律与库仑定律的内容非常相似: 万有引力( 库仑力) 的大小都与质点( 点电荷) 间的质量( 电量) 乘积成正比，与两者距离的二次方成反比．这种相似性使我们意识到两个场可能具有类比性．( 2) 场的强弱和方向思考: 可以直接用物体( 电荷) 所受的力来表示场的强弱和方向吗?解答: 不行．因为在场中的同一点，不同的物体( 电荷) 所受的力也不同．重力场( 如图3) : 如果把一个很小的物体m 用做试探物体，它在重力场中的某个位置受到的引力为F，另一个同样的物体m 在同一位置受到的引力一定也是F; 假如两个这样的物体都在这里，它们总的质量是2m，它们受到的力是2F．依此类推: 三个这样的物体放在这里，质量为3m，受到的引力为3F…比值Fgm表示场的强弱，方向指向地心静电场( 如图4) : 如果把一个很小的电荷q 用做试探电荷，它在静电场中的某个位置受到的静电力为F，另一个同样的电荷q 在同一位置受到的静电力一定也是F; 假如两个这样的电荷都在这里，它们总的电荷量是2q，它们受到的力是2F．依此类推: 三个这样的电荷放在这里，电荷量为3q，受到的静电力为3F…比值FEq表示场的强弱，方向指向负电荷．( 4) 场力做功特点思考: 如果物体( 电荷) 在匀强重力场( 匀强电场) 中运动，场力做功有何特点?重力做功特点重力做功的特点：与路径无关,由初末位置的高度差来决定。
高中物理必修三 学习笔记 第十章 1 电势能和电势
1电势能和电势[学习目标] 1.知道静电力做功的特点，掌握静电力做功与电势能变化之间的关系.2.理解电势能、电势的概念，知道电势、电势能的相对性．一、静电力做功的特点在匀强电场中移动电荷时，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________．二、电势能1．定义：电荷在______中具有的势能，用E p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变化量．表达式：W AB＝________________________.(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：电荷在某点的电势能，等于把它从这点移动到________时静电力所做的功．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0.三、电势1．定义：电荷在电场中某一点的____________与它的____________之比．2．公式：φ＝____________.3．单位：在国际单位制中，电势的单位是________，符号是V，1 V＝1 J/C.4．电势高低的判断：沿着电场线方向电势逐渐_______________________________．5．电势的相对性：只有在规定了零电势点之后，才能确定电场中某点的电势，一般选__________或离场源电荷____________处的电势为0.6．电势是________(填“矢”或“标”)量，只有大小，没有方向．1．判断下列说法的正误．(1)只有在带电体只受静电力作用的条件下，静电力做功才与路径无关．( ) (2)负电荷沿电场线方向移动时，静电力做负功，电势能增加．( )(3)某电场中，带电物体在A 点具有的电势能E p A ＝5 J ，在B 点具有的电势能E p B ＝－8 J ，则E p A ＞E p B .( )(4)某电场中，A 点的电势φA ＝3 V ，B 点的电势φB ＝－4 V ，则φA ＞φB .( ) (5)根据电势的定义式φ＝E pq可知，电荷q 的电荷量越大，电势越低．( )2.如图所示，把电荷量为－5×10－9 C 的电荷，从电场中的A 点移到B 点，其电势能________(选填“增大”或“减小”)．若A 点的电势为φA ＝15 V ，B 点的电势为φB ＝10 V ，则电荷在A 点和B 点具有的电势能分别为E p A ＝____________ J ，E p B ＝____________ J ，此过程静电力所做的功W AB ＝____________ J.一、静电力做功的特点 电势能 导学探究1.如图所示，试探电荷q 在电场强度为E 的匀强电场中，(1)沿直线从A 移动到B ，静电力做的功为多少？(2)若q 沿折线AMB 从A 点移动到B 点，静电力做的功为多少？(3)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？2．(1)物体从高处向低处运动，重力做什么功？物体的重力势能如何变化？重力做功和物体的重力势能变化有什么关系？(2)①正电荷顺着电场线移动，静电力做什么功？电荷的电势能如何变化？②负电荷顺着电场线移动，静电力做什么功？电荷的电势能如何变化？③电势能的变化与静电力做功有什么关系？知识深化1．静电力做功的特点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，这与重力做功的特点相似．2．对电势能的理解(1)系统性：电势能是由电场和电荷共同决定的，是属于电荷和电场所共有的，我们习惯上说成电荷的电势能．(2)相对性：电势能是相对的，其大小与选定的电势能为零的参考点有关．确定电荷的电势能，首先应确定参考点．(3)电势能是标量，有正负但没有方向．(4)电荷在电场中某点的电势能，等于把它从该点移动到零电势能位置时静电力所做的功．3．静电力做功与电势能变化的关系W AB＝E p A－E p B.静电力做正功，电势能减少；静电力做负功，电势能增加．例1(多选)如图所示，固定在Q点的正点电荷的电场中有M、N两点，已知MQ＜NQ.下列叙述正确的是()A．若把一正点电荷从M点沿直线移到N点，则静电力对该电荷做正功，电势能减少B．若把一正点电荷从M点沿直线移到N点，则该电荷克服静电力做功，电势能增加C．若把一负点电荷从M点沿直线移到N点，则静电力对该电荷做正功，电势能减少D．若把一负点电荷从M点沿直线移到N点，再从N点沿不同路径移回到M点，则该电荷电势能不变例2(多选)(2021·新余四中月考)规定无穷远处的电势能为零，下列说法中正确的是() A．将正电荷从电场中某点移到无穷远处时，静电力做的正功越多，正电荷在该点的电势能就越大B．将正电荷从电场中某点移到无穷远处时，静电力做的正功越少，正电荷在该点的电势能就越大C．将负电荷从无穷远处移到电场中某点时，克服静电力做功越多，负电荷在该点的电势能就越大D ．将负电荷从无穷远处移到电场中某点时，克服静电力做功越少，负电荷在该点的电势能就越大 二、电势 导学探究在如图所示的匀强电场中，电场强度为E ，取O 点为零势能点，A 点距O 点的距离为l ，AO 连线与电场强度负方向的夹角为θ.(1)电荷量分别为q 和2q 的正试探电荷在A 点的电势能分别为多少？ (2)不同电荷在同一点的电势能与电荷量的比值是否相同？(3)不同电荷在同一点的电势能与电荷量的比值与试探电荷的电荷量是否有关系？知识深化1．对公式φ＝E pq的理解(1)φ取决于电场本身，与该点是否放有电荷，电荷的电性，电荷的电荷量等无关． (2)公式中的E p 、q 均需代入正负号．2．电场中某点的电势是相对的，它的大小和零电势点的选取有关．在物理学中，常取离场源电荷无限远处的电势为0，在实际应用中常取大地的电势为0.3．电势虽然有正负，但电势是标量．在同一电场中，电势为正值表示该点电势高于零电势，电势为负值表示该点电势低于零电势，正负号不表示方向．在同一电场中，正电势一定高于负电势，如果规定无穷远处的电势为零，则正点电荷产生的电场中各点的电势都为正值，负点电荷产生的电场中各点的电势都为负值，且越靠近正点电荷的地方电势越高，越靠近负点电荷的地方电势越低． 4．电势高低的判断方法(1)电场线法：沿着电场线方向电势逐渐降低．(2)公式法：由φ＝E pq 知，对于同一正电荷，电势能越大，所在位置的电势越高；对于同一负电荷，电势能越小，所在位置的电势越高．例3 (2021·安徽师大附中期中)某静电场的电场线分布如图所示，图中P 、Q 两点的电场强度的大小分别为E P 和E Q ，电势分别为φP 和φQ ，则( )A．E P>E Q，φP>φQ B．E P>E Q，φP<φQC．E P<E Q，φP>φQ D．E P<E Q，φP<φQ例4将一正电荷从无限远处移入电场中的M点，电势能减少了8.0×10－9J，若将另一等量的负电荷从无限远处移入电场中的N点，电势能增加了9.0×10－9 J，则下列判断中正确的是()A．φM＜φN＜0 B．φN＞φM＞0C．φN＜φM＜0 D．φM＞φN＞0三、电势与电势能的计算例5(2021·昆明一中月考)将带电荷量为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点移到C点，静电力做了1.2×10－5 J的功，则：(1)该电荷从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？(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？B点和C点的电势分别为多少？(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？A点和C点的电势分别为多少？针对训练如图所示，在同一条电场线上有A、B、C三点，三点的电势分别是φA＝5 V、φB ＝－2 V、φC＝0，将电荷量q＝－6×10－6 C的点电荷从A移到B，再移到C.(1)该电荷在A点、B点、C点具有的电势能各是多少？(2)将该电荷从A移到B和从B移到C，电势能分别变化了多少？(3)将该电荷从A移到B和从B移到C，静电力做功分别是多少？。
电势能和电势ppt课件
电势能的特点
3.电势能是相对的，具体数值与零势能面的选取有关；
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。
4.电势能为电荷和对它作用的电场组成的系统共有。
我们说某个电荷的电势能，只是一种简略的说法。
5.电势能是标量。
+2J与-5J大小
电势能 规律总结
WAB=EpA-EpB （q代入正负号）
正电荷：顺线降势能 负电荷：顺线升势能
习题训练 B
习题训练
-10-8
+10-8
反映电场中 力性质 的物理量
F
A
B
处在电场中的其他电荷受到的作用力就是这个电场给予的。
反映电场中 能量性质 的物理量
“地势”
“高度”
“电势”
反映电场中 能量性质 的物理量
将质量m的物体提升h高度，重力势能增加mgh； 将质量为2m的物体提升h高度，重力势能增加2mgh； 将质量为3m的物体提升h高度，重力势能增加3mgh。
标准表达：某力对物体做功W。（描述动能的变化）
某力对物体做负功,往往说成“物体克服某力做功”W克（取绝对值）
回顾
1.公式：W = Flcosα
“lcosα”整体也可称
为力方向上的位移
力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹
角（ α取0～180°）的余弦这三者的乘积。
2.国际单位: 焦耳（简称：焦 ——符号：J）
(有正负,负电势表示该处的电势比零电势低)
反映电场中 能性质 的物理量 （q代入正负号）
φa Epa=qφa
(顺线降势)
正电荷顺线降势能 负电荷顺线升势能
习题训练
多选
物理必修三 10.1《电势能和电势》
10.1电势能和电势一、教材分析《电势能和电势》是普通高中教科书物理必修第三册第十章第1节的内容。
上一章是关于电场的力的性质，本章内容为关于电场的能的性质。
电势能和电势是电场中能量相关的基础概念，是学生学好本章后续内容的必备知识。
在建构电势能和电势这两个概念时，将从概念的定义、概念的表达式（符号）、矢（标）量性、相对性与系统性、概念辨析等方面组织学习。
二、学情分析学习本节内容之前，学生已经学习了电场的力的性质，熟悉了电场强度、电场力，初步了解了电场力做功。
电势能和电势是比较抽象的概念，学生不能对应生活实例进行学习理解。
而学生已经较好的掌握了重力做功、重力势能等相关知识。
所以教学中采用类比法、归纳法、比值定义法等思维方法，通过类比电场力做功和重力做功，建构电势能和电势这两个重要概念，在培养学生类比、归纳、比值定义等思维方法的同时，掌握概念的性质。
三、教学目标（一）物理观念1.知道静电场中的电荷具有电势能，能举例说明电场中的电荷具有的电势能。
2.了解电势能和电势两个概念，能辨析电场情境中电荷的电势能和电势。
（二）科学思维1.理解电场力做功的特点，能说出其特点并能辨析电场情境中的电荷所受电场力做功与电势能变化的对应关系。
2.理解类比法、归纳法、比值定义法在概念学习中的运用。
能举例说明类比法、归纳法、比值定义法在其他概念学习中的应用。
（三）科学探究1.体会类比法建构电势能概念的过程，培养科学探究的能力。
2.体会归纳法、比值定义法等思维方法建构电势概念的过程，提升科学探究的能力。
（四）科学态度与责任1.通过电势能和电势概念建立的探究过程，培养学生敢于质疑、坚持原则、主动思考研究的科学态度和责任。
四、教学重点1.使用类比法建构电势能概念的过程。
2.使用比值定义法建构电势概念的过程。
五、教学难点1.电势能变化与电场力做功之间关系。
2.电势、电势能的相对性和系统性。
六、教学流程七、教学过程（一）建构电势能概念 1.明确学习内容：之前从力的角度学习了电场的性质，本节开始从能量的角度学习电场的性质。
人教版高中物理必修三电势能和电势课后习题答案及解析
6．一个电场中有 A、B 两点，电荷量 q1 为 2×10−9 C 的试探电荷放在电场中 的 A 点，具有 − 4×10−8 J 的电势能 ；q2 为－3×10−9 C 的试探电荷放在电场 中的 B 点，具有 9×10−8 J 的电势能。现把 q3 为 − 5×10−9 C 的试探电荷由 A 点移到 B 点，静电力做正功还是负功？数值是多少？
2．电荷量 q1 为 4×10−9 C 的试探电荷放在电场中的 A 点，具有 6×10−8 J 的电势能。A 点的电势是多少？若把 q2 为 − 2×10−10 C 的试探电荷放在电 场中的 A 点，q2 所具有的电势能是多少？
3．回答下列题目后小结：如何根据试探电荷的电势能来判断电场中两点电势的高低？ （1）q 在 A 点的电势能比在 B 点的大，A、B 两点哪点电势高？ （2）− q 在 C 点的电势能比在 D 点的大，C、D 两点哪点电势高？ （3）q 在 E 点ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ电势能为负值，− q 在 F 点的电势能是负值，E、F 两点哪点电势高？
4．根据图 10.1-6 解答以下题目，然后进行小结：如何根据匀强电场的电场线来 判断两点电势的高低？
（1）M、N 是匀强电场中同一条电场线上的两点，哪点电势高？ （2）M、P 是匀强电场中不在同一条电场线上的两点，AB 是过 M 点与电场线 垂直的直线，则 M、P 两点哪点电势高？
5．如图 10.1-7，A、B 是点电荷电场中同一条电场线上的两点，把电荷量 q1 为 10−9 C 的试探电荷从无穷远移到 A 点，静电力做的功为 4×10−8 J； 把 q2 为 − 2×10−9 C 的试探电荷从无穷远移到 B 点，静电力做的功为 − 6×10−8 J。请判断： 场源电荷是正电荷还是负电荷？场源电荷的位置是在 A、B 的左边还是右边？
新教材人教版高中物理必修第三册 第十章静电场中的能量 知识点考点总结及配套习题 含解析
第十章静电场中的能量1、电势能和电势一静电力做功特点1.电场力做功的特点:在匀强电场中移动电荷时,静电力所做的功与电荷的起始位置和终止位置有关,与电荷经过的路径无关。
2.电场力做功正负的判定:(1)若电场力是恒力,当电场力方向与电荷位移方向夹角为锐角时,电场力做正功;夹角为钝角时,电场力做负功;夹角为直角时,电场力不做功。
(2)根据电场力和瞬时速度方向的夹角判断。
此法常用于判断曲线运动中变化电场力的做功情况。
夹角是锐角时,电场力做正功;夹角是钝角时,电场力做负功;电场力和瞬时速度方向垂直时,电场力不做功。
(3)根据电势能的变化情况判断。
由电场力做功与电势能变化的关系可知:若电势能增加,则电场力做负功;若电势能减少,则电场力做正功。
(4)若物体只受电场力作用,可根据动能的变化情况判断。
根据动能定理,若物体的动能增加,则电场力做正功;若物体的动能减少,则电场力做负功。
【典例示范】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。
现将一带正电的点电荷由A点沿不同的路径移动到D点,沿路径①做功为W1,沿路径②做功为W2,沿路径③做功为W3,则( )A.W2<W3<W1B.W1=W2=W3C.W2>W3>W1D.因不知道+Q的具体数值,故无法进行判断【解题探究】(1)在匀强电场中,电场力做功只与初、末位置有关,与路径无关。
(2)此结论对非匀强电场同样适用。
【解析】选B。
因为电场力做功只与初、末位置有关,而与电荷运动路径无关,故沿三条路径将点电荷由A移动到D的过程中,电场力做功相等。
B正确,A、C、D错误。
【素养训练】1.如图所示,在一大小为E的水平匀强电场中,A、B两点的直线距离为l,垂直电场方向的距离为d。
一电荷量为q的带正电粒子从A点沿图中虚线移动到B点。
下列说法正确的是( )A.该过程中电场力做的功为0B.该过程中电场力做的功为Eq lC.该过程中电场力做的功为EqdD.该过程中电场力做的功为Eq【解析】选D。
1 电势能和电势-人教版高中物理必修 第三册(2019版)教案
电势能和电势-人教版高中物理必修第三册（2019版）教案一、教学目标1.了解电势能和电势的基本概念及其相互关系；2.理解电势能与电荷间距离的关系及其应用；3.掌握电势的计算公式及其应用；4.通过实验，探究电势能和电势的相关规律。
二、教学重点和难点1.电势能和电势的概念；2.电势能与电荷间距离的关系；3.电势的计算方法。
三、教学内容和方法1. 概念讲解教师先简单介绍电势能和电势的概念，阐述电荷间相互作用与电荷位置、数量的关系。
•电势能：是电荷体系由于所具有的位置关系而能够做功的能力。
•电势：是描述电荷在其周围产生的电场作用下所处的的状态的物理量。
2. 电势能与电荷间距离的关系通过实验室讲解，教师可以使用双极板电容器来展示电势能和电荷间距离的关系。
讲解时应提醒学生以下几点：•电势能与电荷间距离成反比例；•电势能与电荷的数目成正比例；•等距面上的电势相等；•利用高斯定理计算电势。
3. 电势的计算方法讲解电势的计算公式，并利用实验进行演示。
笔者认为，利用引入测试荷来计算电场强度以及电势差的方式，可以更好地帮助学生理解公式的应用。
•电场强度：$\\vec{E}=k\\frac{Q}{r^2}\\vec{n}$，其中k为电介质常数，Q为量子荷，r为距离，$\\vec{n}$为方向。
•电势差：$\\Delta V_a^b=V_b-V_a=\\int_a^b\\vec{E}\\cdot\\vec{ds}$。
四、教学建议在讲解完概念后，教师应利用实验来结合理论进行教学。
此外，通过引入测试荷的方式，可以帮助学生更好地理解电场强度和电势差的计算公式及应用。
对于教学中出现的问题，教师应积极与学生进行讨论，以更好地帮助学生理解知识点。
同时，还要注意让学生充分参与，激发学生学习兴趣，提高教学效果。
五、教学评价在教学过程中，应重视对学生的评价，通过课堂讨论、实验观察和测验来评价学生对知识点的掌握程度。
同时，还要注意及时纠正学生的错误，避免形成错误的学习习惯。
《10.1 电势能和电势》课件
增加了1.8×10-5J.
（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？
EPB=3×10-5 J
EPC=1.8×10-5 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？ EPA= -3×10-5 J
EPC=-1.2×10-5 J
针对训练
4、如图所示,在等量正点电荷形成的电 场中,它们连线的中垂面ab上, 有一电子,从静 止开始由a运动到b的过程中(a、b相对O对称), 下列说法正确的是( C )
4、沿电场线 (场强)方向电势越来越低
A
B
E φA ＞φB
5、正电荷的电场中电势为正，负电荷的电场中电势为负
1J/C=1V
6、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
7、电势是标量，在规定了零电势后，电场中各点的电势可以是正 值，也可以是负值。正值表示该点电势比零高，负值表示该点电势 比零低。
新课标高中物理必修3
第二章 静电场中的能量
第1课时 电势能和电势
引：一个试探电荷在电场中某点由静止释放,将如何运动?
q+
F
A
E B
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.
什么能转换为动能的呢，能否从能量的角度解释呢
一、静电力做功的特点 1.将电荷q从A沿直线移至B:
该结论对于非匀强电场也是适用的。
电场力做功的过程是什么能转化为什么能呢？
回顾重力做功的特点?
1.在这三种情况下重力做功的关系？
2. WG mgh
A mg
3.可以引进重力势能的概念。
高中物理电势能与电势
高中物理电势能与电势电势能是物体由于其位置而具有的能量，是物体在电场中由于位置而具有的能量。
电势是描述电场中某一点电势能与单位正电荷之比的物理量。
电势能和电势是相互联系的，二者是密不可分的。
我们来探讨一下电势能。
电势能是物体由于其位置而具有的能量。
在电场中，电荷在电场力的作用下，从一个位置移动到另一个位置时，会发生能量的转化。
当电荷从静止位置移动到某个位置时，其具有的能量就是电势能。
电势能与电荷的电量、电场的强度以及电荷所处位置之间有直接的关系。
电势能的大小可以通过电势差来表示，即电荷在电场中从一个位置移动到另一个位置时所具有的能量变化量。
我们来讨论一下电势。
电势是描述电场中某一点电势能与单位正电荷之比的物理量。
也就是说，电势是单位正电荷在电场中所具有的电势能。
电势是标量，用V来表示，单位是伏特（V）。
在电场中，电势是随着距离的变化而变化的，通常情况下，电势随着距离的增加而减小。
电势是一个标量，它的大小只与电荷的电量、电荷之间的距离以及电场的性质有关，与电荷的正负无关。
在电场中，电势能和电势之间有着密切的联系。
电势能是电荷在电场中由于位置而具有的能量，而电势则是描述电场中某一点电势能与单位正电荷之比的物理量。
可以说，电势是电势能在单位电荷上的体现。
电势能和电势都是描述电场中能量和位置的物理量，二者是相互依存的。
电势能的大小可以通过电势差来表示，而电势差又是由电势决定的。
电势差是指单位正电荷从一个位置移动到另一个位置时所具有的能量变化量，即电势能的差异。
在实际应用中，电势和电势能有着广泛的应用。
在电路中，电势差可以用来描述电源的正负极之间的电压差，通过电势差可以实现电能的转换和传输。
在静电场中，电势能可以用来描述电荷在电场中由于位置而具有的能量，通过电势能的转化可以实现电能的储存和释放。
在电场力学中，电势能和电势被广泛应用于电场的计算和问题的求解。
通过对电势能和电势的研究和理解，可以更好地理解和应用电场的原理和规律。
人教版高中物理必修三10.1 电势能和电势讲义讲义
1 电势能和电势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．一、静电力做功的特点1．静电力做功：在匀强电场中，静电力做功W ＝qEl cos θ.其中θ为静电力与位移方向之间的夹角．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有关，与电荷经过的路径无关．二、电势能1．电势能：电荷在电场中具有的势能，用E p 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．表达式：W AB ＝E p A －E p B .(1)静电力做正功，电势能减少；(2)静电力做负功，电势能增加．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零势能位置时静电力做的功E p A ＝W A 0.4．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无限远处或把电荷在大地表面的电势能规定为零．三、电势1．定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量之比．2．公式：φ＝E p q. 3．单位：国际单位制中，电势的单位是伏特，符号是V ,1 V ＝1 J/C.4．电势高低的判断：沿着电场线的方向电势逐渐降低．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，一般选大地或离场源电荷无限远处的电势为0.6．电势是标量，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高，电势为负表示比零电势低．一、静电力做功与电势能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E p 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势能点的电势能．3．静电力做功与电势能变化的关系(1)W AB ＝E p A －E p B .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．二、电势1．对公式φ＝E p q的理解 (1)φ取决于电场本身；(2)公式中的E p 、q 均需代入正负号．2．电场中某点的电势是相对的，它的大小和零电势点的选取有关．在物理学中，常取离场源电荷无限远处的电势为零，在实际应用中常取大地的电势为零．3．电势虽然有正负，但电势是标量．在同一电场中，电势为正值表示该点电势高于零电势，电势为负值表示该点电势低于零电势，正负号不表示方向．4．电势高低的判断方法(1)电场线法：沿电场线方向，电势越来越低．(2)电势能判断法：由φ＝E p q知，对于正电荷，电势能越大，所在位置的电势越高；对于负电荷，电势能越小，所在位置的电势越高．1．如图是某电场中一条直电场线，在电场线上有A 、B 两点，将一个正电荷由A 点以某一初速度v A 释放，它能沿直线运动到B 点，且到达B 点时速度恰好为零。
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高中物理必修三电势能和电势
电势能和电势是高中物理必修三中的重要概念。
电势能是指一个电荷由于所在位置与其他电荷的相互作用而具有的能量，而电势则是指单位正电荷在某一电场中所具有的势能。
本文将对这两个概念进行详细介绍。
一、电势能
电势能是由于电荷间的相互作用而产生的一种能量。
在电场中，电荷会受到电场力的作用，从而具有某种能量。
如果将电荷从一个位置移动到另一个位置，它所具有的能量的变化就是电势能的变化。
电势能的大小与电荷的电量、电场的强度以及电荷所处的位置有关。
在静电场中，电势能的计算公式为：E = kqQ/r，其中E为电势能，k为库仑常数，q和Q分别为两个电荷的电量，r为它们之间的距离。
电势能的单位是焦耳(J)。
二、电势
电势是指一个电场中单位正电荷所具有的势能。
在电势中，电场的强度与电荷所处的位置有关。
电势是一个标量，它的单位是伏特(V)。
电势与电势能的关系可以用下面的公式来表示：V = E/q，其中V 为电势，E为电势能，q为电荷的电量。
在静电场中，电势的计算公式为：V = kQ/r，其中k为库仑常数，Q为电荷的电量，r为电荷到某一点的距离。
三、电势能和电势的应用
电势能和电势是电场中的重要概念，它们在电学中有很多应用。
例如，在电容器中，电势能可以存储在电容器的电场中，当电容器被放电时，电势能就会转化成电能。
在电路中，电势差可以用来描述电流的流动方向和大小。
电势能和电势还可以用来计算电荷所受到的力。
根据库仑定律，两个电荷之间的力与它们之间的距离平方成反比，与它们的电荷量成正比。
因此，我们可以用电势能和电势来计算电荷所受到的力。
电势能和电势是电学中的重要概念，它们在电学中有着广泛的应用。
我们应该深入理解它们的本质，以便更好地理解电学中的其他概念和原理。