单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第一章 静电场,新 课 程 新 设 计 名 师 同 步 导 学,首 页,上一页,下一页,末 页,第一章静电场,同步导学方案,课后强化演练,第一章静电场同步导学方案课后强化演练,第4节电势能和电势,第1课时静电力做功的特点,电势能和电势,第4节电势能和电势,静电力做功的特点电势能和电势课件,1,匀强电场中电场力做功的计算：,如图所示，在场强为,E,的匀强电场中，将正电荷,q,从,A,移到,B,，若,AB,L,，并且,AB,与电场线的夹角为,.则电场力对电荷所做的功为,W,FL,cos,qEL,cos,.,教 材 要 点 解 读,对应学生用书P,15,1匀强电场中电场力做功的计算：如图所示，在场强为E的匀强电,2,电场力做功的特点,静电场中，电场力做功只与移动电荷的电荷量以及起点和终点的位置有关，而与路径无关,静电力做功的特点电势能和电势课件,判断电场力做正功还是做负功的方法,判断电场力做功正负，一般有两种方法：,(1)根据电场力和位移方向的夹角判断此方法常用于匀强电场中恒定电场力做功的判断夹角为锐角做正功，夹角为钝角做负功，夹角为直角不做功,(2)根据电场力和瞬时速度方向的夹角判断此方法常用于判断曲线运动中变化电场力的做功，夹角为锐角做正功，夹角为钝角做负功，夹角为直角不做功,判断电场力做正功还是做负功的方法,1,定义：,由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关，电荷在电场中也具有势能，这种势能叫做电势能用,E,p,表示，单位是J.,1定义：由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关，电荷在电,2,静电力做功与电势能变化的关系,(1)电场力对电荷做正功时，电荷电势能减少；电场力对电荷做负功时，电荷电势能增加,(2)若用,W,AB,表示电荷从,A,点移动到,B,点的过程中静电力做的功，,E,p,A,和,E,p,B,表示电荷在,A,点和,B,点的电势能，则有,W,AB,E,p,A,E,p,B,.,3,电势能的大小,若规定电荷在,B,点电势能为0，则,E,p,B,0，,E,p,A,W,AB,.即电荷在电场中某点处电势能的大小，等于把它从该点移动到零势能位置时静电力做的功,2静电力做功与电势能变化的关系,4,对电势能的理解,(1)系统性：电势能由电场和电荷共同决定，属于电场和电荷系统所共有的，我们习惯说成电场中的电荷所具有的,(2)相对性：电势能是一个相对量，其数值与零势能点的选取有关，因此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、无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,4对电势能的理解,5,电势能与重力势能的比较,两种势能,比较内容,电势能,重力势能,定义,电场中的电荷具有的势能电势能,重力场中的物体具有的势能重力势能,系统性,电荷和电场,物体和地球,大小的相对性,电荷在某点的电势能等于把电荷从该点移到零势能位置时静电力做的功,物体在某点的重力势能等于把物体从该点移到零势能位置时重力做的功,变化大小的量度,电场力做的功是电势能变化大小的量度，静电力做的功等于电势能的减少量,重力做的功是重力势能变化大小的量度，重力做的功等于重力势能的减少量,对应力做功的特点,做功多少只与始末位置有关，与经过的路径无关，且做的功等于势能的减少量,5电势能与重力势能的比较两种势能电势能重力势能定义电场中的,电势能大小的判断,(1)场源电荷判断法：离正场源电荷越近，正试探电荷的电势能越大，负试探电荷的电势能越小；离负场源电荷越近，正试探电荷的电势能越小，负试探电荷的电势能越大,(2)电场线法：正电荷顺着电场线的方向移动时电势能逐渐减小，逆着电场线的方向移动时电势能逐渐增大；负电荷顺着电场线的方向移动时电势能逐渐增大，逆着电场线的方向移动时电势能逐渐减小,(3)做功判断法：无论正、负电荷，电场力做正功，电荷的电势能减小；电场力做负功，电荷的电势能增大,电势能大小的判断,静电力做功的特点电势能和电势课件,有的同学误认为根据电势,的定义式，,与,E,p,成正比，与,q,成反比,辨析：,与电场强度一样，电场中某点处,的大小是由电场本身的条件决定的，与在该点处是否放置电荷、电荷的电性、电荷量均无关,有的同学误认为根据电势的定义式，与Ep成正比，与q成反比,静电力做功的特点电势能和电势课件,(4)电势的相对性,电势是相对的，只有先确定了电势零点以后，才能确定电场中其他位置的电势电场中某点的电势跟电势零点的选择有关,对不是无限大的带电体产生的电场，通常取无限远处的电势为零；在实际处理问题中，又常取大地电势为零,4,电势与电场线的关系：,无论什么电场，沿电场线方向电势是逐渐降低的，且是电势降落最快的方向,(4)电势的相对性,5,电势能与电势的区别与联系,电势,电势能,E,p,物理意义,反映电场的能的性质的物理量,反映电荷在电场中某点所具有的能量,相关因素,电场中某一点的电势,的大小，只跟电场本身有关，跟试探电荷,q,无关,电势能的大小是由点电荷,q,和该点电势,共同决定的,大小,电势沿电场线逐渐降低，规定零电势点后，某点的电势高于零，则为正值；某点的电势低于零，为负值,正点电荷(,q,)：电势能的正负跟电势的正负相同负点电荷(,q,)：电势能的正负跟电势的正负相反,单位,伏特V,焦耳J,联系,或,E,p,q,，二者均是标量,5电势能与电势的区别与联系电势电势能Ep物理意义反映电场,6,电势和电场强度的关系,6电势和电场强度的关系,如何比较电场中两点电势的高低,(1)根据电场力做功判断：,在两点间移动正电荷，如果电场力做正功，则电势降低，如果电场力做负功，则电势升高,在两点间移动负电荷，如果电场力做正功，则电势升高；如果电场力做负功，则电势降低,如何比较电场中两点电势的高低,(2)根据电场线确定：,电场线的方向就是电势降低最快的方向,(3)根据电荷电势能的变化：,如果在两点间移动正电荷时，电势能增加，则电势升高；电势能减少，则电势降低,如果在两点间移动负电荷时，电势能增加，则电势降低；电势能减少，则电势升高.,(2)根据电场线确定：,如果把,q,1.0,10,8,C的点电荷,Q,从无穷远处移到电场中的,A,点，需要克服电场力做功,W,1.2,10,4,J，那么：,(1),Q,在,A,点的电势能和,A,点的电势各是多少？,(2),Q,在未移入电场前,A,点的电势是多少？,【分析】,由,W,E,p,E,p,A,，可计算出,E,p,A,，根据,A,点的电势能可求出,A,点的电势,解 题 方 法 指 导,对应学生用书P,16,如果把q1.0108 C的点电荷,【答案】,(1)1.2,10,4,J1.2,10,4,V,(2)1.2,10,4,V,【答案】(1)1.2104 J1.2104 V,静电力做功的特点电势能和电势课件,在静电场中，把一个电荷量为,q,2.0,10,5,C的负电荷由,M,点移到,N,点，电场力做正功6.0,10,4,J，由,N,点移到,P,点，电场力做负功1.0,10,3,J，则,M,、,N,、,P,三点电势高低关系是_,在静电场中，把一个电荷量为q2.0105 C的负电荷由,解析：,首先画一条电场线，如图所示,在中间位置附近画一点作为,M,点因为由,M,N,电场力做正功，而负电荷所受电场力与场强方向相反，则可确定,N,点在,M,点左侧由,N,P,电场力做负功，即沿着电场线移动，又因1.0,10,3,J6.0,10,4,J，所以肯定移过了,M,点，即,P,点位于,M,点右侧这样，,M,、,N,、,P,三点电势的高低关系是,N,M,P,.,答案：,N,M,P,解析：首先画一条电场线，如图所示,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,P,和,Q,，则(),A,E,P,E,Q,，,P,Q,B,E,P,E,Q,，,P,Q,C,E,P,Q,D,E,P,E,Q,，,P,Q,某静电场的电场线分布如图所示，图中,【解析】,从图可以看出,P,点的电场线的密集程度大于,Q,点的密集程度，故,P,点的场强大于,Q,点的场强；因电场线的方向由,P,指向,Q,，而沿电场线的方向电势逐渐降低，所以,P,点的电势高于,Q,点的电势，故A正确,【答案】,A,静电力做功的特点电势能和电势课件,【方法总结】,电场强度与电势的大小没有直接的关系，它们是从两个不同的角度描述电场性质的物理量电荷在电场中某点受力大，该点场强大，电势不一定高，所以电场强度大的地方电势不一定高电场强度等于0的地方电势不一定等于0.,静电力做功的特点电势能和电势课件,如图所示，,P,、,Q,是等量的正点电荷，,O,是它们连线的中点，,A,、,B,是中垂线上的两点，,OA,B,，电场强度,E,A,E,B,B电势,A,B,，电场强度,E,A,E,p,B,静电力做功的特点电势能和电势课件,解析：,B,处电场线较密，故电场强度,E,A,B,，A错，B对；对正电荷，由于,A,B,则,E,p,A,E,p,B,，C对，D错,答案：,BC,静电力做功的特点电势能和电势课件,3如图所示，在匀强电场中有,A,、,B,两点，将一电量为,q,的正电荷从,A,点移到,B,点，第一次沿直线,AB,移动该电荷，电场力做功为,W,1,；第二次沿路径,ACB,移动该电荷，电场力做功,W,2,；第三次沿曲线,AB,移动该电荷，电场力做功为,W,3,，则(),A,W,1,W,2,W,3,B,W,1,W,3,W,2,C,W,1,W,2,W,3,D,W,1,W,2,W,3,3如图所示，在匀强电场中有A、B两点，将一电量为q的正电荷,解析：,电荷在电场中运动时，电场力对电荷做的功只与运动过程的初末位置有关，故电荷沿三种路径从,A,点移到,B,点时，电场力做相同的功，C正确,答案：,C,静电力做功的特点电势能和电势课件,4,(2012高考海南单科),如图，直线上有,O,、,a,、,b,、,c,四点，,ab,间的距离与,bc,间的距离相等在,O,点处有固定点电荷已知,b,点电势高于,c,点电势若一带负电荷的粒子仅在电场力作用下先从,c,点运动到,b,点，再从,b,点运动到,a,点，则(),A两过程中电场力做的功相等,B前一过程中电场力做的功大于后一过程中电场力做的功,C前一过程中，粒子电势能不断减小,D后一过程中，粒子动能不断减小,4(2012高考海南单科)如图，直线上有O、a、b、c四,静电力做功的特点电势能和电势课件,为了巩固和提升所学内容，请使用“课后强化演练”。,为了巩固和提升所学内容，请使用“课后强化演练”。,课 后 强 化 演 练,对应学生用书课后P,5,课 后 强 化 演 练对应学生用书课后P5,静电力做功的特点电势能和电势课件,