高二物理选修3-1.1.4-电势能和电势-LIPPT课件
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2014版高中物理 1-4电势能和电势课件 新人教版选修3-1
【解析】
(1)静电力做负功，电势能增加，无穷远处的电
势为0，电荷在无穷远处的电势能也为0，电势能的变化量等于静 电力所做的功，即W＝Ep∞－EpA＝0－EpA. 所以EpA＝－W＝1.2×10－4 J，
－4 EpA 1.2×10 4 φA＝ q ＝ V ＝ 1.2 × 10 V. －8 1.0×10
2．思考判断 (1)电势能是相对的，规定不同的零势能点，电荷在电场中 某点的电势能不同．( √ ) (2)无论正、负电荷，只要电场力做正功，电荷的电势能一 定减少．( √ ) (3)负电荷顺着电场线的方向移动，电势能减少．(× )
3．探究交流 如何确定电荷在电场中某点的电势能？
【提示】 (1)先规定零势能点．
2．思考判断 (1)在匀强电场中，沿电场线方向电势降低最快．( √ ) (2)负电荷产生的电场中，离场源电荷越远，电势越高．(√ ) (3)负电荷具有的电势能越大，其所处位置的电势越高．(× )
3．探究交流 怎样确定电场中某点的电势？
【提示】 与电势能的确定相似
(1)先规定电场中某处的电势为零． (2)确定试探电荷在某点的电势能． (3)确定该点的电势．
教 学 教 法 分 析
课 堂 互 动 探 究 当 堂 双 基 达 标 课 后 知 能 检 测
教 学 方 案 设 计
4
电势能和电势
课 前 自 主 导 学
●课标要求 知道电势能、电势． ●课标解读 1．知道电势能的概念及大小计算方法． 2．知道电势的概念及其决定因素． 3．知道等势面的概念及特点．
●教学地位 本节知识是电学的基础知识，也是高考的重点，在历年高考 中，既有单独命题，也有与其它知识的综合命题.
(2)电荷在某点的电势能，等于把它从该点移动到零势能位 置时静电力所做的功.
电势能和电势课件
电势能和电势
一、静电力做功的特点 1．特点：在静电场中移动电荷时，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___． 2．在匀强电场中电场力做功 W＝qE·Lcos θ，其中 θ 为电场力与位移间 夹角．
二、电势能 1．概念：电荷在__静__电__场_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__，WAB＝____E_p_A_－__E_p_B _. 电场力做正功，电势能__减__少__； 电场力做负功，电势能_增__加___. 3．电势能的大小：电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移到 __零__电__势__能__点____时所做的功． 4．零势能点：电场中规定的电势能__为___零___的位置，通常把离场源电荷 __无__穷__远__处___或__大__地__处___的电势能规定为零．
2．电势能的性质
性质
理解
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， 系统性
我们习惯上说成电荷的电势能
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 相对性
电荷的电势能，首先应确定参考点
标矢性
电势能是标量，有正负但没有方向
3.判断电势能大小的方法 (1)做功判定法：无论是哪种电荷，只要是电场力做了正功，电荷的电势 能一定是减少的；只要是电场力做了负功(克服电场力做功)，电荷的电势能 一定是增加的． (2)电场线法：正电荷顺着电场线的方向移动，电势能一定减少，逆着电 场线的方向移动，电势能一定增加；负电荷顺着电场线的方向移动，电势能 一定增加，逆着电场线的方向移动，电势能一定减少． (3)电性判定法：同种电荷相距越近，电势能越大，相距越远，电势能越 小；异种电荷相距越近，电势能越小，相距越远，电势能越大．
一、静电力做功的特点 1．特点：在静电场中移动电荷时，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___． 2．在匀强电场中电场力做功 W＝qE·Lcos θ，其中 θ 为电场力与位移间 夹角．
二、电势能 1．概念：电荷在__静__电__场_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__，WAB＝____E_p_A_－__E_p_B _. 电场力做正功，电势能__减__少__； 电场力做负功，电势能_增__加___. 3．电势能的大小：电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移到 __零__电__势__能__点____时所做的功． 4．零势能点：电场中规定的电势能__为___零___的位置，通常把离场源电荷 __无__穷__远__处___或__大__地__处___的电势能规定为零．
2．电势能的性质
性质
理解
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， 系统性
我们习惯上说成电荷的电势能
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 相对性
电荷的电势能，首先应确定参考点
标矢性
电势能是标量，有正负但没有方向
3.判断电势能大小的方法 (1)做功判定法：无论是哪种电荷，只要是电场力做了正功，电荷的电势 能一定是减少的；只要是电场力做了负功(克服电场力做功)，电荷的电势能 一定是增加的． (2)电场线法：正电荷顺着电场线的方向移动，电势能一定减少，逆着电 场线的方向移动，电势能一定增加；负电荷顺着电场线的方向移动，电势能 一定增加，逆着电场线的方向移动，电势能一定减少． (3)电性判定法：同种电荷相距越近，电势能越大，相距越远，电势能越 小；异种电荷相距越近，电势能越小，相距越远，电势能越大．
电势能电势课件-高二上学期物理人教版(2019)必修第三册
选择不同的零电势点时，同一点的电势可能有所不同．
(3)一般选取无穷远处或大地为零电势点．
3．电势高低的判断方法
(1)根据电场线判断：沿着电场线的方向电势逐渐降低．
(2)根据静电力做功和电荷电势能的变化判断：
①在两点间移动正电荷：如果静电力做负功，电势能增加，电
势升高；如果静电力做正功，电势能减少，电势降低．
、 ，电势能分别为 、 。下列说法正; ，则Q靠近M端且为正电荷
C．无论Q为正电荷还是负电荷一定有 <
D．B点电势可能高于A点电势
1．由于静电力做功和重力做功相似，与路径无关，因此
可以在电场中引入电势能的概念，电势能和重力势能也有
静电力对电荷做多少正功，电荷的电势能就减少多少；静
电力对电荷做多少负功，电荷的电势能就增加多少
3.电势能的相对性：电势能是相对的，通常把电荷离场源
电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上
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．定义式：φ＝ 。
第十章 静电场中的能量
第1节 电势能和电势
1．通过计算在勾强电场中移动电荷静电力所做的功，认识静
电力做功跟路径无关的特点。
2.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。（重点）
3.通过建立电势概念过程，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高低。（难点）
确的是（A ）
A．b点的电势比c点高
B．b点的电场比c点强
C．试探电荷从b移动到c点电场力一定做正功
D．试探电荷从b移动到c点电势能一定增加
4.如图所示，AB是某电场的一条电场线，若有一质子以
(3)一般选取无穷远处或大地为零电势点．
3．电势高低的判断方法
(1)根据电场线判断：沿着电场线的方向电势逐渐降低．
(2)根据静电力做功和电荷电势能的变化判断：
①在两点间移动正电荷：如果静电力做负功，电势能增加，电
势升高；如果静电力做正功，电势能减少，电势降低．
、 ，电势能分别为 、 。下列说法正; ，则Q靠近M端且为正电荷
C．无论Q为正电荷还是负电荷一定有 <
D．B点电势可能高于A点电势
1．由于静电力做功和重力做功相似，与路径无关，因此
可以在电场中引入电势能的概念，电势能和重力势能也有
静电力对电荷做多少正功，电荷的电势能就减少多少；静
电力对电荷做多少负功，电荷的电势能就增加多少
3.电势能的相对性：电势能是相对的，通常把电荷离场源
电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上
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．定义式：φ＝ 。
第十章 静电场中的能量
第1节 电势能和电势
1．通过计算在勾强电场中移动电荷静电力所做的功，认识静
电力做功跟路径无关的特点。
2.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。（重点）
3.通过建立电势概念过程，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高低。（难点）
确的是（A ）
A．b点的电势比c点高
B．b点的电场比c点强
C．试探电荷从b移动到c点电场力一定做正功
D．试探电荷从b移动到c点电势能一定增加
4.如图所示，AB是某电场的一条电场线，若有一质子以
【课件】电势能和电势+课件-2022-2023学年高二上学期物理人教版(2019)必修第三册
练习．(多选)如图甲，直线MN表示某电场中一条电场线，a、b是线
上的两点，将一带负电荷的粒子从a点处由静止释放，粒子从a运动到
b过程中的v－t图象如图乙所示，设a、b两点的电势分别为φa、φb， 场强大小分别为Ea、Eb，粒子在a、b两点的电势能分别为Wa、Wb， 不计重力，则有( BD )
☆类比 重力做功
重力势能变化
WAB=－△EP＝－（EpB - EpA）= EpA - EpB
类 比
电场力做功
……？
“静电势能”
简称： 电势能（EP）
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，用 EP 表示。
☆思考：
（1）将正电荷从A点移到B点时,静电
力做
功，动能
，电荷
的电势能
其正、负分别表示该处的电势比零电势处电势高或低）
☆思考
1、正电荷的电场中：
无限远(0)
+
正电荷在电场中,其EP始终为正； 负电荷在电场中,其EP始终为负。
2、负电荷的电场中：
无限远(0)
－
正电荷在电场中,其EP始终为负； 负电荷在电场中,其EP始终为正。
强调：电势φ有正负，计算时q需要带正负。
三、电势
练习2、如图所示是一匀强电场，已知电场强度E＝2×102 N/C. 现让一个电荷量q＝4×10-8 C的负电荷沿电场方向从 M点移到N点，MN间的距离s＝30 cm. （1）求电荷从 M点移到N点电势能的变化； （2）若此电荷从N点移到P点(未画出)电势能减少 4.8×10-6 J，求静电力对电荷做的功。
据W= qEd=4×10-3J，WAB＝EpA-EpB，知EpA=4×10-3J
(3).若换用q=-2×10-5C的检验电荷，它在 A点的电势能为多少？
人教版选修【3-1】1.4-电势能和电势【精品课件】
盘游戏引入几何概型。分别介绍了用计算器和计算机中的Excel软件产生（取整数值的）随机数的方法，以及利用随机模拟的方法估计随机事件的概率、估计圆周率的值、近似计算不规则图形的面积等。
题 型 设 计 课 后 强 化 作 业
物理（人教版 ·选修3-1）
第一章 静电场
探 究 目 标
情 景
知道静电力做功的特点，了解静电力做功和电势
无关
，反映了
题
型
要
电场 的一种性质，叫做电场的 电势 ．
设 计
点
探 究
4．在地图上常用等高线 表示地形的高低，与此相似， 课
在电场中常用 等势面 表示电势的高低．电场中电势相同的
切
※
入
能变化的关系
自
主
研 习
※ ※ 掌握电势能、电势的概念、公式和性质
题 型 设
要
计
点
探
究
知道什么是等势面，理解在同一等势面上移动电
课
后
走 出
※ 荷静电力不做功，知道电场线与等势面垂直，并
强 化 作
误
业
区
且由电势高的等势面指向电势低的等势面
物理（人教版 ·选修3-1）
第一章 静电场
探
究
目
标
我们知道重力做正功，物体的重力势能减小，其高度
第一章 静电场
题 型 设 计 课 后 强 化 作 业
物理（人教版 ·选修3-1）
第一章 静电场
探 究 目 标
情 景
1．如图所示，电荷沿直线AB、折线ACB、曲线AB从A
切 入
移到B静电力做功相同，即静电力做功与电荷的 起始位置 和
自
终止位置 有关，但与 经过的路径 无关．
题 型 设 计 课 后 强 化 作 业
物理（人教版 ·选修3-1）
第一章 静电场
探 究 目 标
情 景
知道静电力做功的特点，了解静电力做功和电势
无关
，反映了
题
型
要
电场 的一种性质，叫做电场的 电势 ．
设 计
点
探 究
4．在地图上常用等高线 表示地形的高低，与此相似， 课
在电场中常用 等势面 表示电势的高低．电场中电势相同的
切
※
入
能变化的关系
自
主
研 习
※ ※ 掌握电势能、电势的概念、公式和性质
题 型 设
要
计
点
探
究
知道什么是等势面，理解在同一等势面上移动电
课
后
走 出
※ 荷静电力不做功，知道电场线与等势面垂直，并
强 化 作
误
业
区
且由电势高的等势面指向电势低的等势面
物理（人教版 ·选修3-1）
第一章 静电场
探
究
目
标
我们知道重力做正功，物体的重力势能减小，其高度
第一章 静电场
题 型 设 计 课 后 强 化 作 业
物理（人教版 ·选修3-1）
第一章 静电场
探 究 目 标
情 景
1．如图所示，电荷沿直线AB、折线ACB、曲线AB从A
切 入
移到B静电力做功相同，即静电力做功与电荷的 起始位置 和
自
终止位置 有关，但与 经过的路径 无关．
第四节电势能和电势-ppt
2、电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面， 任意两个等势面都不会相交；
3、等差等势面越密的地方电场强度越大
例7、关于等势面，正确的说法是（ CD ） A．电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不 做功
B．等势面上各点的场强大小相等
C．等势面一定跟电场线垂直
D．两等势面不能相交
等势面
例8如图所示，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面，它们
选修3-1 电势能和电势
例2. 上题中,若电场强度为E，AB相距为L，以B为零势 能点，完成下列表格。
q
EpA
EpA/q
q qEL
EL
2q 2qEL EL
3q 3qEL EL
-q -qEL EL
E
qA+
+
BC
该比值与电荷本身无关，决定于电场的性质。可 以证明，这个比值对一切电场都适用，即具有普遍 性。
Aq + ө FF
M
W1 = q E ·|AM| W2 = 0 W = W1 + W2= q E·|AM|
选修3-1 电势能和电势
3.将电荷q从A沿曲线移至B:
BE
q+
B
q+ F
FE
Aq + ө F W1 = q E ·x1
q + x2 F
M
q
+
A
X1
F
M
W2 = q E ·x2 W3 = q E ·x3
什么能呢？
选修3-1 电势能和电势
二、电势能 电荷在电场中具有势能，叫电势能。
用Ep表示。
电场力做功与电势能有什么关系？ （联系重力做功与重力势能的关系）
3、等差等势面越密的地方电场强度越大
例7、关于等势面，正确的说法是（ CD ） A．电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不 做功
B．等势面上各点的场强大小相等
C．等势面一定跟电场线垂直
D．两等势面不能相交
等势面
例8如图所示，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面，它们
选修3-1 电势能和电势
例2. 上题中,若电场强度为E，AB相距为L，以B为零势 能点，完成下列表格。
q
EpA
EpA/q
q qEL
EL
2q 2qEL EL
3q 3qEL EL
-q -qEL EL
E
qA+
+
BC
该比值与电荷本身无关，决定于电场的性质。可 以证明，这个比值对一切电场都适用，即具有普遍 性。
Aq + ө FF
M
W1 = q E ·|AM| W2 = 0 W = W1 + W2= q E·|AM|
选修3-1 电势能和电势
3.将电荷q从A沿曲线移至B:
BE
q+
B
q+ F
FE
Aq + ө F W1 = q E ·x1
q + x2 F
M
q
+
A
X1
F
M
W2 = q E ·x2 W3 = q E ·x3
什么能呢？
选修3-1 电势能和电势
二、电势能 电荷在电场中具有势能，叫电势能。
用Ep表示。
电场力做功与电势能有什么关系？ （联系重力做功与重力势能的关系）
人教版高中物理选修3-1课件：1.4电势能和电势
离导体表面越近， 等势面的形状与导体 表面越类似。
1.处于静电平衡状态的导体上各点的电势处 处相等，整个导体是一个等势体。
因为处于静电平衡状态的导体内部场强 处处为零，在导体的任意两点间移动电 荷电场力都不做功，表明导体内各点 （包括表面）的电势都相等，所以整个 导体是等势体，导体表面是等势面．
我们知道，电场中每个点的电势 一般是不相同的，但仍然有许多点的 电势是相同的。例如点电荷形成的电 场中，离场源距离相等的各点电势都 是相同的（ φA=φB ），若把这些点 连起来，则构成一个曲面，我们把这 个面叫做“等势面”。
·B ·A ·Q
·C
在地图上我们常用等高线来表示地形的高低，与此类 似，电场中常用“等势面”来表示电势的高低。
E B F M
W=F cosθ·|AB|=q E ·|AM|
A
沿 折 线AMB
B
өq
A
B q
F M
E F
甲
A
M W1=qE ·|AM|
M
B
W2=0
所以：全过程做功 W=W1+W2=q E·|AM|
沿曲线ANB呢?
E B N F A 乙
用无数组跟静电力垂直和平行的折线来逼近ANB
E
M
乙
W = q E·|AM|
No 电场力做功为多少?电势能如何变化?
E
Image W=E q L= 103 J
A
q
B
F
Ep W 103 J
即电势能减少 103 J
要想确定电荷q在B 点的电势能,该怎么办?
( 提示:类似于重力势能的确定 )
类似重力势能,第一要确定零电势能处.
设A点的电势能 EPA 0
【全国百强校】广西柳州铁路第一中学人教版高中物理选修3-1 1.4 电势能和电势 课件
1.2×10-5J的功，则
（1）电荷从A移到B，再从B移到C的过程中电势能共改变
了多少？ 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
电势是相对于零势能参考点的， 一般选取无穷远电势为0，实际应用中常取大地电势为0
如何比较电势的高低？
电荷由A点运动的B点
A
正电荷 负电荷
E
电场力 做功
正功
负功
B
电势能 变化
减少
增加
电势 变化
减少
减少
6.沿电场线 (场强)方向电势越来越低 即电场线指向电势降低的方向
如果把q=1.0×10-8C的电荷从无穷远处移至电场中的 A点，需克服电场力做功W=1.2×10-4J.那么
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。
WAB = EPA - EP0 EPA = WAB
1、电势能是相对的，与零电势能面有关 电势能为负表示电荷在该处的电势能比选取的 势能零点的电势能还要小.
2、电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性
3、电势能是标量
重力势能和电势能类比
B
E
+q
A
M
W qE • AM
静电力做功与路径无关,由初末位置来决定.
与重力做功情况相似。
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 势能转化为动能的过程.
那么电场力做功的过程 是什么能转化为什么能 呢？
电荷在电场中也具有势能，这种势能叫电势能。
（1）电荷从A移到B，再从B移到C的过程中电势能共改变
了多少？ 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
电势是相对于零势能参考点的， 一般选取无穷远电势为0，实际应用中常取大地电势为0
如何比较电势的高低？
电荷由A点运动的B点
A
正电荷 负电荷
E
电场力 做功
正功
负功
B
电势能 变化
减少
增加
电势 变化
减少
减少
6.沿电场线 (场强)方向电势越来越低 即电场线指向电势降低的方向
如果把q=1.0×10-8C的电荷从无穷远处移至电场中的 A点，需克服电场力做功W=1.2×10-4J.那么
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。
WAB = EPA - EP0 EPA = WAB
1、电势能是相对的，与零电势能面有关 电势能为负表示电荷在该处的电势能比选取的 势能零点的电势能还要小.
2、电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性
3、电势能是标量
重力势能和电势能类比
B
E
+q
A
M
W qE • AM
静电力做功与路径无关,由初末位置来决定.
与重力做功情况相似。
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 势能转化为动能的过程.
那么电场力做功的过程 是什么能转化为什么能 呢？
电荷在电场中也具有势能，这种势能叫电势能。
物理：1.4《电势能和电势》基础知识讲解课件(新人教版选修3-1)
第四节 电势能和电势
学习目标： 知道电场力做功的特点 知道电场力做功的特点， 学习目标 ： 1.知道电场力做功的特点 ， 理解电场 力做功与电势能变化的关系. 力做功与电势能变化的关系 2．理解电势能、电势的概念及相互关系. ．理解电势能、电势的概念及相互关系 3．理解等势面的概念及等势面和电场线的关系. ．理解等势面的概念及等势面和电场线的关系 重点难点： 重点难点 ： 电场力做功的特点及电场力做功与电 势能变化的关系，电场线与等势面的关系及应用 势能变化的关系，电场线与等势面的关系及应用. 易错问题： 用公式E 易错问题 ： 用公式 pA ＝ qφA 来判断电势能随电势 变化情况时，要区分正、负电荷 变化情况时，要区分正、负电荷.
在应用公式φ＝ 在应用公式 ＝ 号.
计算时， 计算时，应代入各量的正负
四、对等势面的认识 1．等势面的特点 ． (1)等势面一定与电场线垂直， 即跟电场强度的方 等势面一定与电场线垂直， 等势面一定与电场线垂直 向垂直； 向垂直； (2)在同一等势面上移动电荷时静电力不做功； 在同一等势面上移动电荷时静电力不做功； 在同一等势面上移动电荷时静电力不做功 (3)电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等 电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等 势面； 势面； (4)任意两个等势面都不会相交，不相切. 任意两个等势面都不会相交，不相切 任意两个等势面都不会相交
2．几种典型电场的等势面 ． (1)点电荷电场中的等势面：是以点电荷为球心的 点电荷电场中的等势面： 点电荷电场中的等势面 一簇球面，如图 － － 甲 一簇球面，如图1－4－1甲； (2)等量异号点电荷电场中的等势面： 是两簇对称 等量异号点电荷电场中的等势面： 等量异号点电荷电场中的等势面 的曲面，如图乙； 的曲面，如图乙； (3)等量同号点电荷电场中的等势面： 是两簇对称 等量同号点电荷电场中的等势面： 等量同号点电荷电场中的等势面 的曲面，如图丙； 的曲面，如图丙； (4)匀强电场中的等势面： 是垂直于电场线的一簇 匀强电场中的等势面： 匀强电场中的等势面 平面，如图丁； 平面，如图丁；
学习目标： 知道电场力做功的特点 知道电场力做功的特点， 学习目标 ： 1.知道电场力做功的特点 ， 理解电场 力做功与电势能变化的关系. 力做功与电势能变化的关系 2．理解电势能、电势的概念及相互关系. ．理解电势能、电势的概念及相互关系 3．理解等势面的概念及等势面和电场线的关系. ．理解等势面的概念及等势面和电场线的关系 重点难点： 重点难点 ： 电场力做功的特点及电场力做功与电 势能变化的关系，电场线与等势面的关系及应用 势能变化的关系，电场线与等势面的关系及应用. 易错问题： 用公式E 易错问题 ： 用公式 pA ＝ qφA 来判断电势能随电势 变化情况时，要区分正、负电荷 变化情况时，要区分正、负电荷.
在应用公式φ＝ 在应用公式 ＝ 号.
计算时， 计算时，应代入各量的正负
四、对等势面的认识 1．等势面的特点 ． (1)等势面一定与电场线垂直， 即跟电场强度的方 等势面一定与电场线垂直， 等势面一定与电场线垂直 向垂直； 向垂直； (2)在同一等势面上移动电荷时静电力不做功； 在同一等势面上移动电荷时静电力不做功； 在同一等势面上移动电荷时静电力不做功 (3)电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等 电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等 势面； 势面； (4)任意两个等势面都不会相交，不相切. 任意两个等势面都不会相交，不相切 任意两个等势面都不会相交
2．几种典型电场的等势面 ． (1)点电荷电场中的等势面：是以点电荷为球心的 点电荷电场中的等势面： 点电荷电场中的等势面 一簇球面，如图 － － 甲 一簇球面，如图1－4－1甲； (2)等量异号点电荷电场中的等势面： 是两簇对称 等量异号点电荷电场中的等势面： 等量异号点电荷电场中的等势面 的曲面，如图乙； 的曲面，如图乙； (3)等量同号点电荷电场中的等势面： 是两簇对称 等量同号点电荷电场中的等势面： 等量同号点电荷电场中的等势面 的曲面，如图丙； 的曲面，如图丙； (4)匀强电场中的等势面： 是垂直于电场线的一簇 匀强电场中的等势面： 匀强电场中的等势面 平面，如图丁； 平面，如图丁；
人教版新高二物理必修第三册-电势能和电势-ppt精品课件
AB中垂线上， φ=0
正电荷一侧，φ>0
C
负电荷一侧， φ<0
B
补充：真空中、均匀带电球壳形成的电场
球壳外的某点电势：
A
k
Q rA
球壳、壳内的某点电势： A
k
Q R
R是球壳半径
r R
人 教 版 （ 20 19）高 二物理 必修第 三册： 10.1电 势能和 电势(共 36张P PT)
结论：沿着电场线的方向，电势减少 ； 高于零电势的值是正值，低于零电势的值是负值。
+ -
三、电势
零势能参考点
A+
E 设EP0 =0
l
WA0qEclos
θ 0 EPA qE clos
EPA Elcos 该比值称为
q
A点的电势
该比值是一个与q无关，仅与电场 及A点的位置有关的量。
三､电利势用电势能
利用电场力功
1.定义:求电电荷在势电场中某一点的电求势电能势与它的电荷量的
比值,叫做这一点的电势,用φ表示.
利（用3）“如功果”规求定电C势点能的：电（势方能法为一零），带则正该负电号荷计在算A点和B
点的电势能分别E为PA多=W少A？-0=－W0-A
计利算E用绝PA“对=功值-”1，.8求判×电断1势0正-能5负J：值（E；P方BE=法PA-=二1±.）2W×A100-5 J
例、将带电量为3×10-6C的正电荷从电场中的A点移 到B点，电场力做了3×10-6J的功，以B为零电势
场强是描述电场的力的性质的物理量，由电场自身 因素决定，与电场中的检验电荷无关。
A
k
Q rA
EA
k
Q rA 2
2、电势的高低与零电势的选择有关，具有相对性。
选修3-1第一章 第4节 电势能和电势
势能的变化情况时要注意电荷的电性、移动的方向、场强的方
向等．
【触类旁通】 2．下列说法正确的是( C ) A．在电场中顺着电场线移动电荷，电场力做功，电荷电 势能减少 B．在电场中逆着电场线移动电荷，电场力做功，电荷电
势能减少
C．在电场中顺着电场线移动正电荷，电场力做正功，电 荷电势能减少 D．在电场中逆着电场线移动负电荷，电场力做负功，电 荷电势能增加
荷，则正电荷向 B 运动，电势能减少
B．若在 C 点无初速度地释放正电
荷，则正电荷向 A 运动，电势能增加
电势能增加
图 1－4－5
C．若在 C 点无初速度地释放负电荷，则负电荷向 A 运动， D．若在 C 点无初速度地释放负电荷，则负电荷向 B 运动，
电势能减少
解析：若在 C 点无初速度地释放正电荷，正电荷所受电场
图 1－4－8
(1)点电荷的电场：等势面是以点电荷为球心的一簇同心球 面，如图甲所示．
(2)等量异种点电荷的电场：等势面如图乙所示，两点电荷 连线的中垂面为一个等势面．
(3)等量同种电荷的电场；等势面如图丙所示．
(4)匀强电场：等势面是垂直于电场线的一簇平面．
2．等势面的应用 (1)由等势面可知电场中电势的高低． (2)能求出在等势面间移动电荷的过程中电场力所做的功． (3)由等势面可判断场强的方向(等势面一定处处与电场线 垂直)． (4)能判断场强的大小(等差等势面密的地方场强大)．
高 低 (3)电场线总是由电势______ 的等势面指向电势______ 的
等势面． (4)等势面可以是封闭的，也可以是不封闭的．
不相交 交”)． (5) 任意两个等势面都 ________( 填 “ 相交 ” 或 “ 不相
密 (6)电场线越密的地方，等差等势面越______．
向等．
【触类旁通】 2．下列说法正确的是( C ) A．在电场中顺着电场线移动电荷，电场力做功，电荷电 势能减少 B．在电场中逆着电场线移动电荷，电场力做功，电荷电
势能减少
C．在电场中顺着电场线移动正电荷，电场力做正功，电 荷电势能减少 D．在电场中逆着电场线移动负电荷，电场力做负功，电 荷电势能增加
荷，则正电荷向 B 运动，电势能减少
B．若在 C 点无初速度地释放正电
荷，则正电荷向 A 运动，电势能增加
电势能增加
图 1－4－5
C．若在 C 点无初速度地释放负电荷，则负电荷向 A 运动， D．若在 C 点无初速度地释放负电荷，则负电荷向 B 运动，
电势能减少
解析：若在 C 点无初速度地释放正电荷，正电荷所受电场
图 1－4－8
(1)点电荷的电场：等势面是以点电荷为球心的一簇同心球 面，如图甲所示．
(2)等量异种点电荷的电场：等势面如图乙所示，两点电荷 连线的中垂面为一个等势面．
(3)等量同种电荷的电场；等势面如图丙所示．
(4)匀强电场：等势面是垂直于电场线的一簇平面．
2．等势面的应用 (1)由等势面可知电场中电势的高低． (2)能求出在等势面间移动电荷的过程中电场力所做的功． (3)由等势面可判断场强的方向(等势面一定处处与电场线 垂直)． (4)能判断场强的大小(等差等势面密的地方场强大)．
高 低 (3)电场线总是由电势______ 的等势面指向电势______ 的
等势面． (4)等势面可以是封闭的，也可以是不封闭的．
不相交 交”)． (5) 任意两个等势面都 ________( 填 “ 相交 ” 或 “ 不相
密 (6)电场线越密的地方，等差等势面越______．
人教版高二物理选修3-1第一章静电场第4节电势能和电势课件
A.EA＝3ED/4 B.点电荷Q在D点位置
C.将一正点电荷q从A点沿直线移到C点，电场力 先做正功再做负功
D.B、A两点和B、C两点间的电势差满足UBA=UBC
（4）逆着电场线的方向移动负电荷电场力做 正功，电势能减少。
电势
1．定义：电荷在电场中某一点的电势能与它 的电荷量的比值，叫做这一点的电势。
2．电势定义式：如果用φ表示电势，用Ep表示 电荷q的电势能，则：φ=Ep/q 3．在国际单位制中，电势的单位是伏特，符 号为V。意义：如果电荷量为1C的电荷在该点 的电势能是 1J，这一点的电势就是1V，即
D．将负点电荷q沿AB方向移动电场力做负功
9.如图所示，a、b两点处分别固定有电荷量为 +4Q和-Q的点电荷，o是ab连线的中点，e、f是 ab连线中垂线上的两点，c、d是ab连线上的点， 已知ab＝4L，oc＝cb＝bd＝L，oe＜of，则下列 说法正确的是（ AD ）
A.c、d两点场强方向相反
A．φA＞φB B．φA＜φB C．EA＞EB D．EA＝EB
7.某静电场中x轴上各点电势分布图如图所示。 一带电粒子在坐标原点O处由静止释放，仅在 电场力作用下沿x轴正方向运动。下列说法正 确的是（ A ）
A．粒子一定带负电
B．粒子在x1处受到 的电场力最大
C．粒子从原点运动到x1过程中，电势能增大 D．粒子能够运动到x2处
3.如图所示的静电场中，实线表示电场线， 虚线表示等势面。则（A ）
A．b、c两点的电势相等 B．a、b两点的电势相等 C．b、c两点的场强相等 D．a、b两点的场强相等
4.如图所示，在A、D两点分别固定+Q和+3Q的 点电荷，B、C在AD的连线上，且AB=BC=CD。 一质子从B点由静止释放，不计重力，在其向 右运动的过程中（ B ） A．加速度一直在减小 B．动能先增加后减小 C．电场力一直做正功 D．电势能先增加后减小
C.将一正点电荷q从A点沿直线移到C点，电场力 先做正功再做负功
D.B、A两点和B、C两点间的电势差满足UBA=UBC
（4）逆着电场线的方向移动负电荷电场力做 正功，电势能减少。
电势
1．定义：电荷在电场中某一点的电势能与它 的电荷量的比值，叫做这一点的电势。
2．电势定义式：如果用φ表示电势，用Ep表示 电荷q的电势能，则：φ=Ep/q 3．在国际单位制中，电势的单位是伏特，符 号为V。意义：如果电荷量为1C的电荷在该点 的电势能是 1J，这一点的电势就是1V，即
D．将负点电荷q沿AB方向移动电场力做负功
9.如图所示，a、b两点处分别固定有电荷量为 +4Q和-Q的点电荷，o是ab连线的中点，e、f是 ab连线中垂线上的两点，c、d是ab连线上的点， 已知ab＝4L，oc＝cb＝bd＝L，oe＜of，则下列 说法正确的是（ AD ）
A.c、d两点场强方向相反
A．φA＞φB B．φA＜φB C．EA＞EB D．EA＝EB
7.某静电场中x轴上各点电势分布图如图所示。 一带电粒子在坐标原点O处由静止释放，仅在 电场力作用下沿x轴正方向运动。下列说法正 确的是（ A ）
A．粒子一定带负电
B．粒子在x1处受到 的电场力最大
C．粒子从原点运动到x1过程中，电势能增大 D．粒子能够运动到x2处
3.如图所示的静电场中，实线表示电场线， 虚线表示等势面。则（A ）
A．b、c两点的电势相等 B．a、b两点的电势相等 C．b、c两点的场强相等 D．a、b两点的场强相等
4.如图所示，在A、D两点分别固定+Q和+3Q的 点电荷，B、C在AD的连线上，且AB=BC=CD。 一质子从B点由静止释放，不计重力，在其向 右运动的过程中（ B ） A．加速度一直在减小 B．动能先增加后减小 C．电场力一直做正功 D．电势能先增加后减小
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-
7
二、电势能
1、电荷在电场中具有与其位置有关的能量 叫电势能。
2、电场力对电荷做正功，电荷的电势能减 小
3、电场力对电荷做负功，电荷的电势能 增加
电场力做的功等于电势能变化量的负值
W AB E PA E PB
-
8
例1. 如图,在场强 E103 NC的匀强电场中, 点电荷q=+1c从A移动到B,AB相距L=1m,电场
重力做负功，重力势能就增加 电场力做负功，电势能就增加
W重 = EP1-EP2
W电 = EPA-EPB
-
13
课堂训练：
1、下列说法中，正确的是： BC
A、把两个同种点电荷间的距离增大一些，电荷的电 势能一定增加
B、把两个同种点电荷间的距离减小一些，电荷的电势 能一定增加
C、把两个异种点电荷间的距离增大一些，电荷的电 势能一定增加
力对电荷做功为：
W 电 ＝ qE - dqE lcos 5
二、电势能
电场中的电荷由于 受到电场力作用而具有 的势能。
-
6
E
v
A
+
B
E
v
A
+
B
正电荷从A点 移到B点时,电场力 做正功,电荷的电势 能减少.
正电荷从B点移 到A点时, 电场力做 负功,即电荷克服静 电力做功,电荷的电 势能增加.
如果是负电荷情况相同
-
2
一个试探电荷在电场中某点由静止 释放,将如何运动?
E
+
F
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? 3
一、电场力做功的特点
把正电荷沿不
B
同路径从A点移
到B电场力做功？
A++
ө
q
F
M
WAB = F·|AB|cosθ=qE·|AM|
l
WA0qEclos
θ 0 EPA qE clos
EPA Elcos 该比值称为
q
A点的电势
该比值是一个与q无关，仅与电场 及A点的位置有关的量。
-
17
1. 定义: 电荷电场中在某一点的电势能与
它的电荷量的比值
2. 公式: E P q
(计算时要代入正负号)
3. 单位: 伏特(V) 1 V = 1 J/C
W2=__-2__×__1_0-3JJ，电荷q2从A到B电势能的变化量为
多少？
-
15
3、将带电量为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
（1）电荷从A移到B，再从B移到C的过程中电势能
共改变了多少？ 增加了1.8×10-5J.
点的电势为______E_____ (仍规定无限 远处电势能为零). q 1
-
19
例2. 将一电量为 q21的06点c 电荷从 电场外一点P移至电场中某点A, 电场力做
功
,求A点的电势.
解: 场外一点P的电势为 p 0
从P A,电场力做的功 W E PA
E P A W 4 1 5 0 J
D、把两个异种点电荷间的距离减小一些，电荷的电 势能一定增加
-
14
2、把电量q1=5×10-5C的电荷从电场中的A点移到B点， 电场力做功W1=10-3J，则电荷q1在A、B两点的电势能
EA1与EB1之差EA1-EB1=__1_0_-_3_J__J；
若把q2=-1×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
16
三、电势
零势能参考点
A+
E 设EP0 =0
第四节 电势能和电势
-
1
复习：
功是能量转化的量度！
1、功的计算： W F L co s
2、重力做功的特点：
(1)与路径无关,由初末位置的高度差来决定.
(2)重力做功WG与重力势能变化的关系
重力做正功，重力势能减少
重力做负功，重力势能增加
W GE P 1 E P 2 E P
(3)重力势能是相对的,须选定零势能参考面
4. 标量 (有正负)
5. 电势具有相对性：确定电势,应先规定电 场中某处的电势为零.(通常规定离场源电荷 无限远处或大地的电势为零.)
-
18
例1. 试探电荷q1放在电场中的A点,电
势能为E(规定无限远处电势能为零),A
点的电势为_____E__q_,1若把试探电荷q1 换成试探电荷q2放在电场中的A点,A
力做功为多少?电势能如何变化?
E
WAB103J
A
B
F
电势能减少
q+
电荷在B点具有的电势能多大？
设A点的电势能 EPA0
电势能为负表示 的物理意义是什
WAB = EPA－EPB =103J
么？
E P B E P A W A B 0 - 1 3 J 0 1 3 J 0 9
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。
电荷在某点的电势能，等于电 场力把它从该处移动到零势能位 置所做的功
-
10
电势能是相对的，与零势能面的选择有关。
电势能为负表示电荷在该处的电势能比 零 还要小.
电势能是电荷和电场所共有的，具有系统 性 电势能是标量
-
11
电势能与重力势能类比
电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加。
与重力做功跟重力势能变化关系相类比
AEqPA2 4 1 1 0 06 5V2V 0
注意:计算电势首先要规定零电势处,且
电势可以为负.
-
20
沿着电场线方向，电势如何变化呢？
4、沿着电场线的方向，电势越来越低
如何确定电场中某点的电势呢？
-
12
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
有重力就有重力势能Ep= mgh
Ep由物体和地面间的相对 位置决定
电场中，电场力：电荷之 间的作用力
有电场力就有相应的能， 叫电势能EP
EP由电荷间的相对位置决定
重力做功，重力势能改变
电场力作功，电势能改变
重力做正功，重力势能就减少 电场力做正功，电势能就减少
在匀强电场中移动电荷时，电场力做的功
与电荷经过的路径无关,只与电荷的起始位置
和终止位置有关。
对于非匀强电场-也适用
4
d
+q
AL
E
将+q由A移
做功的过程是一个到 场力B的对过电程荷电做
能那B量 么转 电化 场的 力过 做程 功， 的功为：
过程是什么W 能电 转＝ 化qEdqElcos
为什么能呢？
将-q由A移到B的过程，电场