【課件】電勢能和電勢+課件高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊

人教版必修三電勢能和電勢一個(gè)正電荷在勻強(qiáng)電場中只受到靜電力F的作用，它在電場中由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，靜電力做了正功WAB。E

ABF是一種什么形式的能量在減少呢？

由動(dòng)能定理可知，該電荷的動(dòng)能增加了WAB。根據(jù)能量守恒定律，動(dòng)能增加就意味著有某種形式的能量在減少。新課導(dǎo)入靜電力做功的特點(diǎn)PART01MEABθ+qF問題1：將正的檢驗(yàn)電荷q從A沿直線移至B，求電場力的功W=F·|AB|cosθ=q

E·|AM|問題與思考01問題2：將正的檢驗(yàn)電荷q從A沿折線移至B，求電場力的功對AM:W1=qE·|AM|對MB:W2=0對全程:W=W1+W2=qE·|AM|MEABθ++qF問題與思考01問題3：將正的檢驗(yàn)電荷q從A沿曲線移至B，求電場力的功W=W1+W2+W3+…

=qE·|AM|W1=q

E

·x1W2=qE·x2W3=qE·x3…………x1+x2+x3+…=?M?EAB+qFEAB+qF+qF+qF+qFMx1x2x3QPFΔd問題與思考01問題4：將+q沿藍(lán)色曲線由A移到B,求電場力的功將-q由A移到B的過程，電場力對電荷做功為：dAB+qELθ問題與思考01(對于非勻強(qiáng)電場也適用)這與什么力做功相似呢？重力做功總結(jié)：在勻強(qiáng)電場中移動(dòng)電荷時(shí)，靜電力做的功與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)，但與電荷經(jīng)過的路徑無關(guān)。規(guī)律總結(jié)021.試探電荷q只受電場力作用由A運(yùn)動(dòng)到B（圖中灰色曲線），能量如何變化？B+MAF?q+2.由能量守恒定律，增加的動(dòng)能由什么能轉(zhuǎn)化而來？3.試探電荷q由不同位置運(yùn)動(dòng)到B，能量變化相同嗎？思考與討論03WG＝mgh1－mgh2定義:重力勢能Ep＝mgh重力做的功等于重力勢能的減少量重力做功的特點(diǎn)（A→B）溫故知新04

功和能量的變化密切相關(guān)。重力做功對應(yīng)著重力勢能的變化，那么，靜電力做功又對應(yīng)著哪種形式的能量變化呢？類比推理05電勢能PART022.電場力做功和電勢能的關(guān)系（1）當(dāng)WAB>0，則EpA>EpB,表明電場力做正功，電勢能減?。唬?）當(dāng)WAB<0，則EpA<EpB,表明電場力做負(fù)功，電勢能增加。WAB=EpA-EpBEAB+qFO1.定義：電荷在電場中具有的勢能叫電勢能，用符號EP表示。電勢能013.電勢能是相對的，具體數(shù)值與零勢能面的選取有關(guān)；4.電勢能為電荷和對它作用的電場組成的系統(tǒng)共有。5.電勢能是標(biāo)量。通常把電荷在離場源電荷無限遠(yuǎn)處的電勢能規(guī)定為0，或把電荷在大地表面的電勢能規(guī)定為0。多遠(yuǎn)算“無限遠(yuǎn)”呢？qQ我們說某個(gè)電荷的電勢能，只是一種簡略的說法。電勢能的性質(zhì)021.電荷在某點(diǎn)的電勢能，等于把它從該點(diǎn)移動(dòng)到零勢能面時(shí)靜電力所做的功。EAB若以A點(diǎn)作為零勢能面，則有

EPA-EPB=WAB因EPA=0，則EPB=-WAB如圖，若A→B電場力所做功為WAB若以B點(diǎn)作為零勢能面，則EPA-0=WAB即EPA=WAB

2.選擇不同的零勢能面，對于同一個(gè)帶電體在同一點(diǎn)來說電勢能大小是不相同的。6.電勢能的大?。嚎偨Y(jié)：電勢能的大小03

將不同質(zhì)量的物體從地面搬到樓頂，重力勢能的變化不同，但是樓頂?shù)摹案叨取笔且欢ǖ摹?/p>

將質(zhì)量m的物體提升h高度，重力勢能增加mgh；將質(zhì)量為2m的物體提升h高度，重力勢能增加2mgh；將質(zhì)量為3m的物體提升h高度，重力勢能增加3mgh。

尋找表示電勢能性質(zhì)的物理量04

勻強(qiáng)電場中任取一點(diǎn)A，取一點(diǎn)B，并規(guī)定電荷在B點(diǎn)的電勢能為0，引入檢驗(yàn)電荷置于A，其電勢能為EPA。則從A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)電場力做功為WAB=EPA。q+1CEPAE0+2C……-1C-2C……2E0……-E0-2E0……EqFAB+該“常量”是否相當(dāng)于電場中的“高度”？尋找表示電勢能性質(zhì)的物理量04該比值是一個(gè)與q無關(guān)，僅與電場及A點(diǎn)的位置有關(guān)的量。EABθ++qFB為零勢能參考點(diǎn)該比值稱為A點(diǎn)的電勢q從A移到B，求EPA與q的比值：尋找表示電勢能性質(zhì)的物理量04什么是電勢呢？電

勢PART031V=1J/C1.定義:2.公式:3.單位:(計(jì)算時(shí)要代入正負(fù)號)５.標(biāo)量確定某點(diǎn)的電勢，應(yīng)先規(guī)定電場中某處電勢為零，通常取大地或無窮遠(yuǎn)處的電勢為零。(有正負(fù),負(fù)電勢表示該處的電勢比零電勢低)４.電勢具有相對性伏特(V)

電荷在電場中某一點(diǎn)的電勢能與它的電荷量之比。電勢01如何比較電勢的高低？ABE電荷由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的B點(diǎn)正電荷負(fù)電荷電場力做功電勢能變化電勢變化降低降低正功負(fù)功減少增加說明：沿電場線方向電勢降低最快。電勢的高低02斷判的低高勢電沿電場線方向，電勢越來越低。正電荷在電勢能大的地方電勢高，負(fù)電荷相反。靜電力對正電荷做正功，則電勢降低。離帶正電的場源電荷越近的點(diǎn)，電勢越高。ABE電勢的高低02電勢電場強(qiáng)度E物理意義決定因素矢/標(biāo)量反映電場能的性質(zhì)反映電場力的性質(zhì)由電場本身決定，與檢驗(yàn)電荷無關(guān)由電場本身決定，與檢驗(yàn)電荷無關(guān)標(biāo)量矢量電勢與電場強(qiáng)度03拓展1：等量異種點(diǎn)電荷1.沿點(diǎn)電荷的連線由正電荷到負(fù)電荷，電勢逐漸降低；O2.兩點(diǎn)電荷連線中垂線上，電勢均相等(若取無窮遠(yuǎn)處電勢為0，則中垂線上電勢處處為0)。拓展04++1.兩電荷連線上，由正電荷到連線中點(diǎn)O電勢逐漸降低，且關(guān)于O點(diǎn)對稱；O拓展2：等量同種正點(diǎn)電荷2.兩電荷連線中垂線上，由中點(diǎn)O向兩側(cè)電勢到無限遠(yuǎn)電勢逐漸降低，且關(guān)于O點(diǎn)對稱

。++拓展04--1.兩電荷連線上，由負(fù)電荷到連線中點(diǎn)O電勢逐漸升高，且關(guān)于O點(diǎn)對稱；O拓展3：等量同種負(fù)點(diǎn)電荷2.兩電荷連線中垂線上，由中點(diǎn)O向兩側(cè)電勢到無限遠(yuǎn)電勢逐漸升高，且關(guān)于O點(diǎn)對稱。

--拓展04幾種典型電場中各點(diǎn)的電勢取無窮遠(yuǎn)處的電勢為零正點(diǎn)電荷電場中各點(diǎn)的電勢大于零負(fù)點(diǎn)電荷電場中各點(diǎn)的電勢小于零各點(diǎn)的電勢大于零左側(cè)電勢小于零；右側(cè)電勢大于零電勢高低的判斷方法（1）沿電場線的方向，電勢越來越低：φ

A

＞

φ

BABE判斷.①沿電場線方向，電勢逐漸降低（）②電勢降低的方向一定是電場線的方向（）②電勢降低最快的方向一定是電場線的方向（）E+q+qFa、電場中移動(dòng)正電荷電場力做正功電場力做負(fù)功φ↘

φ↗

b、電場中移動(dòng)負(fù)電荷電場力做正功電場力做負(fù)功φ↗

φ↘（2）做功判斷法（3）場源電荷判斷法當(dāng)規(guī)定無限遠(yuǎn)處φ=0，則：正點(diǎn)電荷電場中各點(diǎn)電勢均為正；

負(fù)點(diǎn)電荷電場中各點(diǎn)電勢均為負(fù)。在正電荷產(chǎn)生的電場中，離它越近電勢越高；在負(fù)電荷產(chǎn)生的電場中，離它越近電勢越低。(4)公式法由公式進(jìn)行計(jì)算，q、EP帶正負(fù)號計(jì)算正電荷在電勢能越大的地方電勢越高；負(fù)電荷在電勢能越小的地方電勢越高類比正負(fù)號法則G=mg重力勢能EP高度h高度差ΔhF=qE電勢能EP電勢φ

電勢差U試探電荷電性電勢高低電勢能大小正（+）正（+）正（+）正（+）負(fù)（—）負(fù)（—）負(fù)（—）正（+）負(fù)（—）負(fù)（—）負(fù)（—）正（+）高度和電勢

重力場中，同一物體在不同位置，Ep不同。電場中，同一電荷在電場中的不同位置,EP不同。不同物體在同一位置，Ep正比于質(zhì)量m不同電荷在同一位置，EP正比于電量qEp/m=gh，h只與相對位置有關(guān)EP/q叫做電勢，只與相對位置有關(guān)

與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)，與路徑無關(guān)。靜電力做功電荷在電場中具有的勢能，符號EP。電勢能qQ相對性、系統(tǒng)性電荷在電場中某一點(diǎn)的電勢能與它的電荷量之比。電勢ABE沿電場線方向，電勢越來越低。相對性課堂總結(jié)【練習(xí)1】（多選）下圖為靜電植絨的原理圖。帶負(fù)電的金屬網(wǎng)中盛有絨毛，真空中帶負(fù)電的絨毛一旦與布匹上的黏合劑接觸就粘貼在布匹上，則帶負(fù)電的絨毛從帶負(fù)電的金屬網(wǎng)到布匹的運(yùn)動(dòng)過程中（）A．做勻速運(yùn)動(dòng)B．做加速運(yùn)動(dòng)C．電勢能逐漸增大D．運(yùn)動(dòng)經(jīng)過處各點(diǎn)電勢逐漸升高【正確答案】BD課堂練習(xí)【練習(xí)2】（2022·江蘇南京·高一期末）反天刀是生活在尼羅河的一種魚類，沿著它身體的長度方向分布著電器官，這些器官能在魚周圍產(chǎn)生電場，如圖為反天刀周圍的電場線分布示意圖，A、B、C為電場中的點(diǎn)，則下列說法中正確的是（）A．反天刀尾部帶正電B．B點(diǎn)電勢高于C點(diǎn)電勢C．B點(diǎn)和C點(diǎn)的電場強(qiáng)度可能相同D．將一負(fù)電荷從A點(diǎn)沿虛線移到C點(diǎn)，電場力對其做負(fù)功【正確答案】B課堂練習(xí)【練習(xí)3】（多選）（2022·黑龍江·哈爾濱三中模擬預(yù)測）如圖所示，實(shí)線表示電場線，虛線表示只受電場力作用的帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡。粒子先經(jīng)過M點(diǎn)，再經(jīng)過N點(diǎn)，以下正確的是（）A．粒子在N點(diǎn)的加速度小于在M點(diǎn)的加速度 B．該帶電粒子帶正電C．M點(diǎn)的電勢低于在N點(diǎn)的電勢 D．粒子在M點(diǎn)的電勢能大于在N點(diǎn)的電【正確答案】BD課堂練習(xí)【練習(xí)4】（2022·廣東·禪城實(shí)驗(yàn)高中高三階段練習(xí)）大氣污染日益嚴(yán)重，為了減少污染要求工業(yè)尾氣需要按照靜電除塵器進(jìn)行除塵才允許排放，下圖是靜電除塵器的原理示意圖，P接負(fù)極，外殼Q接正極，廢氣以一定的速度從底部開口進(jìn)入，經(jīng)過除塵后，干凈的空氣從頂部出來，達(dá)到除塵目的。M、n是兩粒帶電的塵埃（僅受電場力），虛線分別是他們的運(yùn)動(dòng)軌跡（）A．m

做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，n做變加速曲線運(yùn)動(dòng)B．m、n一定帶正電C．n的電勢能一定增加D．微粒m在P處的電勢高于m處【正確答案】C課堂練習(xí)【練習(xí)5】（2022·河南宏力學(xué)校高二期末）如圖所示，d處固定有負(fù)點(diǎn)電荷Q，一個(gè)帶電質(zhì)點(diǎn)只在電場力作用下運(yùn)動(dòng)，射入此區(qū)域時(shí)的軌跡為圖中曲線abc，a、b、c、d恰好是一正方形的四個(gè)頂點(diǎn)，則有（）A．a(chǎn)、b、c三點(diǎn)處電勢高低關(guān)系是B．質(zhì)點(diǎn)由a到c，電勢能先增加后減小，在b點(diǎn)動(dòng)能最小C．質(zhì)點(diǎn)在a、b、c三點(diǎn)處的加速度大小之比為D．若將d處的點(diǎn)電荷改為+Q，該帶電質(zhì)點(diǎn)的軌跡仍可能為曲線abc【正確答案】B課堂練習(xí)【練習(xí)6】（多選）兩個(gè)固定的等量異種點(diǎn)電荷所形成電場的等勢面如圖中虛線所示，一帶電粒子以某一速度從圖中a點(diǎn)進(jìn)入電場，其運(yùn)動(dòng)軌跡為圖中實(shí)線所示，若粒子只受靜電力作用，則下列關(guān)于帶電粒子的判斷正確的是（）A．帶正電

B．速度先變大后變小C．電勢能先變大后變小D．經(jīng)過b點(diǎn)和d點(diǎn)時(shí)的速度大小相同【正確答案】CD課堂練習(xí)【練習(xí)7】（多選）一帶負(fù)電粒子只在電場力作用下沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，其電勢能Ep隨位