统编人教版高中必修第三册《1 电势能和电势》精品说课课件ppt
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人教版(新教材)高中物理必修3(第三册)优质课件课件1：10.1 电势能和电势
2．电势能的性质 (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)标量性：电势能是标量，有正负但没有方向．电势能为正 值表示电势能大于参考点的电势能，电势能为负值表示电势 能小于参考点的电势能．
【预习导学 新知探究】
[知识梳理] 一、静电力做功的特点 1．特点：与__路__径__无关，只与_起__始__位___置__和__终__止__位__置__有关， 静电力做功与重力做功相似． 2．匀强电场电场力做功：在匀强电场中，电场力做功 W＝ qE·d，其中 d 为沿_场__强___方向的位移，不一定是被移动电荷 的实际位移．
第十章 静电场中的能量
1 电势能和电势
试探电荷静止的放入电场中,将如何运动?
E
+
F
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.
【学习目标】
1．通过讨论静电力对试探电荷做功，知道静电力做功与路 径无关的特点． 2．将静电力做功与重力做功进行类比，理 解静电力做功与电势能变化的关系．认识电势能的相对 性． 3．知道电势的定义方法及其定义公式、单位． 4．知 道等势面的定义，知道电场线一定垂直于等势面．
知识点一 电场力做功与电势能变化的关系 1．静电力做功的特点 (1)静电力对电荷所做的功，与电荷的初末位置有关，与电荷 经过的路径无关．该结论适用于任何静电场． (2)无论带电体在电场中做直线运动还是做曲线运动，无论带 电体只受静电力作用还是受多个力作用， 无论静电力做正功 还是做负功，静电力做功的特点不变．
(3)电势判断法：由公式 Ep＝qφ 知，正电荷在电势高的地方 电势能大，负电荷在电势高的地方电势能小． (4)能量守恒法：只有电场力做功时，电荷的动能和电势能互 相转化，动能减少多少，电势能就增加多少，反之亦然．
第十章 1 《电势能和电势》课件ppt
(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。
是1 J ,这一点的电势就是1 V。
3.矢标性:电势是标量,但有正、负之分。
4.沿着电场线方向电势逐渐降低。
【自我检测】
1.正误判断,判断结果为错误的小题说明原因。
(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。
(
)
答案 ×
解析 无论带电体受不受其他力,静电力对带电体所做功均与路径无关。
B.B点电势是15 V
C.电荷的电势能增加了6×10-8 J
D.电荷的电势能减少了6×10-8 J
)
答案 C
解析 点电荷在电场中某点的电势能具有相对性,只有确定了零势能位置,B
点的电势、电荷在B点的电势能才是确定的数值,故选项A、B错误;由于电
荷从A点移到B点的过程中是克服静电力做功6×10-8 J,故电荷电势能应该
选项B正确;正电荷沿电场线的方向运动,则正电荷受到的静电力和电荷的
位移方向相同,故静电力对正电荷做正功,同理,负电荷逆着电场线的方向
运动,静电力对负电荷做正功,选项C错误;电荷在电场中虽然有静电力做功,
但是电荷的电势能和其他形式的能之间的转化满足能量守恒定律,选项D
错误。
3.在静电场中,将一正电荷从A点移到B点,静电力做了负功,则(
(2)负电荷沿电场线方向移动时,静电力做负功,电势能增加。(
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。
是1 J ,这一点的电势就是1 V。
3.矢标性:电势是标量,但有正、负之分。
4.沿着电场线方向电势逐渐降低。
【自我检测】
1.正误判断,判断结果为错误的小题说明原因。
(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。
(
)
答案 ×
解析 无论带电体受不受其他力,静电力对带电体所做功均与路径无关。
B.B点电势是15 V
C.电荷的电势能增加了6×10-8 J
D.电荷的电势能减少了6×10-8 J
)
答案 C
解析 点电荷在电场中某点的电势能具有相对性,只有确定了零势能位置,B
点的电势、电荷在B点的电势能才是确定的数值,故选项A、B错误;由于电
荷从A点移到B点的过程中是克服静电力做功6×10-8 J,故电荷电势能应该
选项B正确;正电荷沿电场线的方向运动,则正电荷受到的静电力和电荷的
位移方向相同,故静电力对正电荷做正功,同理,负电荷逆着电场线的方向
运动,静电力对负电荷做正功,选项C错误;电荷在电场中虽然有静电力做功,
但是电荷的电势能和其他形式的能之间的转化满足能量守恒定律,选项D
错误。
3.在静电场中,将一正电荷从A点移到B点,静电力做了负功,则(
(2)负电荷沿电场线方向移动时,静电力做负功,电势能增加。(
10.1电势能和电势人教版(教材)高中物理必修第三册PPT
【典例1】两带电小球,电荷量分别为+q和-q,固定在一长
度为l的绝缘细杆的两端,置于电场强度为E的匀强电场中,
杆与电场强度方向平行,其位置如图所示.若此杆绕过O点
一、要了解战国末期燕国与秦国的斗争形势，从整体出发，再来观察燕太子丹遣荆轲刺奏王的意义。
垂直于杆的轴线转过180°,则在此转动过程中静电力做 在传统商业模式产业链中，包含采购、进货、仓储、研发、销售及渠道维护等多个环节，形成了高额的管理及流通费用，而共享经济模式的产生，
4.综合以上探究,你能总结出静电力在匀强电场中做功有 什么特点吗?
答案:在匀强电场中把电荷沿不同路径由A点移动到B点, 静电力做功相同.这说明在匀强电场中,静电力做功与电荷 经过的路径无关,与电荷在电场中的起始位置和终止位置 有关.
过程建构
1.静电力做功的特点. 静电力对电荷所做的功,与电荷在电场中的初、末位置有 关,与电荷经过的路径无关.这个结论既适用于匀强电场, 也适用于非匀强电场. (1)在匀强电场中,静电力做功为W=qEd,其中d为电荷沿电 场线运动的位移. (2)静电力做功与重力做功相似,只要电荷在电场中的初、 末位置确定了,移送电荷做的功就是确定值.
2.电荷在A→B过程中减少的能量形式与静电力做功什么 关系?
答案:类比重力做功会引起重力势能的变化,静电力做功引 起电势能的变化.电荷在A→B过程中,静电力做正功,电荷的 电势能减少,且静电力做的功等于电荷电势能的减少量,即 WAB=EpA-EpB.
3.如何确定电荷在电场中某点的电势能数值?
答案:类比重力势能的确定方法,需要先规定电荷在电场中某 点的电势能为0,然后确定电荷在电场中其他位置的电势能. 例如:若规定电荷在B点的电势能为0,则根据WAB=EpA-EpB知 电荷在A点的电势能数值上等于WAB.也就是说,电荷在某点 的电势能,等于把电荷从这点移到零势能位置时静电力所做 的功.
电势能和电势ppt课件
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？
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
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
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
《电势能和电势》PPT优秀课件
标量：只有大小，没有方向。
（电势能有正负，正负表大小）
2、电势能
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
类比猜想
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
重力做功，重力势能改变
电场中，电场力：电荷之间的作用力
（4）电势能的大小：
在（3）的理解上我们可以认为：电荷在某点的电势能，等于
零势能位置
把它从这点移动到______________时静电力做的功。
2、电势能
（5）电势能的特性：
相对性：与零电势能面有关
系统性：电势能是相互作用的________所共有的，或者说是电荷
电荷
电荷
及对它作用的________所共有的。
(1)电场线法：沿电场线方向，电势越来越低。
(2)场源电荷判断法：离场源正电荷越近的点，电势越高；
离场源负电荷越近的点，电势越低。
(3)电势能判断法：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。
练习、(多选)如图所示,某区域电场左右对称分布,M、N为对称线上的
于M点电场强度,选项B错误;由Ep=qφ可知,正电荷在M点的电势能大于
在N点的电势能,选项C正确;电子从M点移到N点的过程中,受到的静电
力与移动方向相反,静电力做负功,选项D错误。
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
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
重力做负功，重力势能就增加
（电势能有正负，正负表大小）
2、电势能
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
类比猜想
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
重力做功，重力势能改变
电场中，电场力：电荷之间的作用力
（4）电势能的大小：
在（3）的理解上我们可以认为：电荷在某点的电势能，等于
零势能位置
把它从这点移动到______________时静电力做的功。
2、电势能
（5）电势能的特性：
相对性：与零电势能面有关
系统性：电势能是相互作用的________所共有的，或者说是电荷
电荷
电荷
及对它作用的________所共有的。
(1)电场线法：沿电场线方向，电势越来越低。
(2)场源电荷判断法：离场源正电荷越近的点，电势越高；
离场源负电荷越近的点，电势越低。
(3)电势能判断法：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。
练习、(多选)如图所示,某区域电场左右对称分布,M、N为对称线上的
于M点电场强度,选项B错误;由Ep=qφ可知,正电荷在M点的电势能大于
在N点的电势能,选项C正确;电子从M点移到N点的过程中,受到的静电
力与移动方向相反,静电力做负功,选项D错误。
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
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
重力做负功，重力势能就增加
10.1 电势能和电势 课件(共16张PPT)-高二上学期物理人教版(2019)必修第三册
二、电势能
3、电势能的相对性：(1)要确定电荷在某点的电势能，必须先规定零势能位置。(2)原则上零势能的位置可以任意选取，通常把电荷在离场源电荷无限远处或大地表面上的电势能规定为0。电荷在某点的电势能，等于把电荷从这点移动到零势能位置时静电力做的功。思考：如果将一个负电荷-q从A移动到B，电场力做功如何？电荷-q在电场中某点的电势能与电荷+q在该点的电势能相同吗？可见：静电力做功情况比重力做功更加复杂，因为电荷的种类有正负两种。4、电势能的系统性：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。
√
小结：规定无限远处为零势能位置，若场源为正点电荷，则：其周围的正电荷电势能为正值，且电荷越靠近场源，电势能越大；其周围的负电荷电势能为负值，且电荷越靠近场源，电势能越小。思考：若场源为负点电荷呢？
电势能虽有正负，但电势能是标量。
三、电势
如图，有一个电场强度为 E 的匀强电场,规定电荷在O点电势能为零，将一个电荷量为+q的电荷放在A点，电荷的电势能与哪些因素有关？解： 又∵且=0∴ 思考：若将电荷换成nq，情况如何？若将电荷换成-Q呢？换成nq： 换成-Q：与该点相对零势能点的位置关系，和放入该点的电荷量的大小及正负有关。类比电场强度定义：
类比
重力做功
静电力做功
相同
与路径无关，做功的过程对应势能的变化。
不同
重力只有引力一种，而电荷有正负两种，静电力也有吸引和排斥两种，因而情况更为复杂。
思考：摩擦力与上述两种力做功有何区别？
二、电势能
练习1、一带电粒子在正电荷形成的电场中，运动轨迹如图所示的abcd曲线，下列判断正确的是( )A．粒子带负电B．粒子通过a点时的速度比通过b点时大C．粒子从a点运动到d点，电场力先做正功，后做负功D．粒子在a点时的电势能比b点大
3、电势能的相对性：(1)要确定电荷在某点的电势能，必须先规定零势能位置。(2)原则上零势能的位置可以任意选取，通常把电荷在离场源电荷无限远处或大地表面上的电势能规定为0。电荷在某点的电势能，等于把电荷从这点移动到零势能位置时静电力做的功。思考：如果将一个负电荷-q从A移动到B，电场力做功如何？电荷-q在电场中某点的电势能与电荷+q在该点的电势能相同吗？可见：静电力做功情况比重力做功更加复杂，因为电荷的种类有正负两种。4、电势能的系统性：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。
√
小结：规定无限远处为零势能位置，若场源为正点电荷，则：其周围的正电荷电势能为正值，且电荷越靠近场源，电势能越大；其周围的负电荷电势能为负值，且电荷越靠近场源，电势能越小。思考：若场源为负点电荷呢？
电势能虽有正负，但电势能是标量。
三、电势
如图，有一个电场强度为 E 的匀强电场,规定电荷在O点电势能为零，将一个电荷量为+q的电荷放在A点，电荷的电势能与哪些因素有关？解： 又∵且=0∴ 思考：若将电荷换成nq，情况如何？若将电荷换成-Q呢？换成nq： 换成-Q：与该点相对零势能点的位置关系，和放入该点的电荷量的大小及正负有关。类比电场强度定义：
类比
重力做功
静电力做功
相同
与路径无关，做功的过程对应势能的变化。
不同
重力只有引力一种，而电荷有正负两种，静电力也有吸引和排斥两种，因而情况更为复杂。
思考：摩擦力与上述两种力做功有何区别？
二、电势能
练习1、一带电粒子在正电荷形成的电场中，运动轨迹如图所示的abcd曲线，下列判断正确的是( )A．粒子带负电B．粒子通过a点时的速度比通过b点时大C．粒子从a点运动到d点，电场力先做正功，后做负功D．粒子在a点时的电势能比b点大
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。