人教版高中物理必修三 （電勢能和電勢）教學(xué)課件

第十章靜電場中的能量1.電勢能和電勢

自主探新知預(yù)習(xí)有關(guān)無關(guān)靜電場減少量EpA－EpB

減少增加零勢能位置為零無限遠(yuǎn)處大地處電勢能電荷量伏特離場源電荷無限遠(yuǎn)正負(fù)逐漸降低√××××合作攻重難探究靜電力做功和電勢能的變化對電勢的理解當(dāng)堂固雙基達(dá)標(biāo)Thankyouforwatching!電勢能和電勢

溫故知新1.功的計(jì)算：

2.重力的特點(diǎn):（1）與路徑無關(guān)，由初末位置的高度差來決定。

3.重力勢能是相對的，須選定零勢能參考面。重力做正功，重力勢能減少重力做負(fù)功，重力勢能增加

新知導(dǎo)入一個(gè)試探電荷在電場中某點(diǎn)由靜止釋放，將如何運(yùn)動?

+在電場力作用下電荷做加速運(yùn)動，一段時(shí)間后獲得一定的速度，試探電荷的動能增加什么能轉(zhuǎn)換為動能的呢?新知導(dǎo)入

+

新知講解把正電荷沿不同路徑從A點(diǎn)移到B電場力做功？一、靜電力做功的特點(diǎn)

+

電場力做功特點(diǎn)：靜電力做功與路徑無關(guān)，只與初末位置有關(guān)。對于非勻強(qiáng)電場也適用

新知講解把正電荷從A點(diǎn)移到B一、靜電力做功的特點(diǎn)

+

做功的過程是一個(gè)能量轉(zhuǎn)化的過程，那么電場力做功的過程是什么能轉(zhuǎn)化為什么能呢？把負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B

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新知講解二、電勢能電場中的電荷由于受到電場力作用而具有的勢能。正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)，靜電力做正功，電荷的電勢能減少。正電荷從B點(diǎn)移到A點(diǎn)時(shí)，靜電力做負(fù)功，即電荷克服靜電力做功，電荷的電勢能增加。把正電荷從A點(diǎn)移到B

+

把正電荷從B點(diǎn)移到A

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新知講解二、電勢能

1.電荷在電場中具有與其位置有關(guān)的能量叫電勢能。

2.電場力對電荷做正功，電荷的電勢能減小。

3.電場力對電荷做負(fù)功，電荷的電勢能增加。電場力做的功等于電勢能變化量的負(fù)值

課堂練習(xí)

（2）電勢能減小

電勢能為負(fù)表示的物理意義是什么？

+

新知講解二、電勢能

1.通常把電荷在離場源電荷無限遠(yuǎn)處的電勢能規(guī)定為零，或把電荷在大地表面上電勢能規(guī)定為零。

2.電荷在某點(diǎn)的電勢能，等于靜電力把它從該處移動到零勢能位置所做的功。課堂練習(xí)將帶電量為6×10-6C的負(fù)電荷從電場中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，克服電場力做了3×10-5J的功，再從B移到C，電場力做了1.2×10-5J的功，則（1）電荷從A移到B，再從B移到C的過程中電勢能共改變了多少？

（2）如果規(guī)定A點(diǎn)的電勢能為零，則該電荷在B點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢能分別為多少？（3）如果規(guī)定B點(diǎn)的電勢能為零，則該電荷在A點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢能分別為多少？

新知講解二、電勢能

1.通常把電荷在離場源電荷無限遠(yuǎn)處的電勢能規(guī)定為零，或把電荷在大地表面上電勢能規(guī)定為零。

2.電荷在某點(diǎn)的電勢能，等于靜電力把它從該處移動到零勢能位置所做的功。

4.電勢能是相對的，與零勢能面的選擇有關(guān)。

電勢能為負(fù)表示電荷在該處的電勢能比零還要小

3.電勢能是電荷和電場所共有的，具有系統(tǒng)性。電勢能是標(biāo)量新知講解重力勢能和電勢能類比重力勢能電勢能重力：地球和物體之間存在的吸引力電場力：電荷之間的作用力

電場力做正功，電勢能就減少電場力做負(fù)功，電勢能就增加電場力作功，電勢能改變重力做功，重力勢能改變重力做正功，重力勢能就減少重力做負(fù)功，重力勢能就增加

合作討論二、電勢能（1）正電荷順電場線移動，電勢能如何變化？（2）負(fù)電荷順電場線移動，電勢能如何變化？（3）正電荷逆電場線移動，電勢能如何變化？（4）負(fù)電荷逆電場線移動，電勢能如何變化？盡管重力做功與電場力做功很相似，但還是存在很大差異——存在兩種電荷課堂練習(xí)下列說法中，正確的是（）A.把兩個(gè)同種點(diǎn)電荷間的距離增大一些，電荷的電勢能一定增加B.把兩個(gè)同種點(diǎn)電荷間的距離減小一些，電荷的電勢能一定增加C.把兩個(gè)異種點(diǎn)電荷間的距離增大一些，電荷的電勢能一定增加D.把兩個(gè)異種點(diǎn)電荷間的距離減小一些，電荷的電勢能一定增加BC課堂練習(xí)

新知講解三、電勢

【情景1】如圖，勻強(qiáng)電場場強(qiáng)大小100N/C，OA、AB距離L均為1m，完成下列練習(xí)，并小組討論以下問題：

（1）分別求出將+1C、+2C、+3C點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到O點(diǎn)電場力做功；（2）若規(guī)定O點(diǎn)為零勢能面，分別求出三個(gè)點(diǎn)電荷在A點(diǎn)的電勢能；（3）算出每個(gè)點(diǎn)電荷在A點(diǎn)的電勢能與其電荷量的比值，并歸納有什么規(guī)律？

新知講解三、電勢在靜電場中相對于同一個(gè)零勢能面，不同的電荷在某個(gè)點(diǎn)的電勢能與電荷量的比值是一個(gè)定值，我們把這個(gè)比值定義為電勢。

1.定義：電荷在電場中某一點(diǎn)的電勢能與它的電荷量的比值

3.單位：伏特(V)1V=1J/C新知講解三、電勢

【情景2】如圖，勻強(qiáng)電場場強(qiáng)大小100N/C，OA、AB距離L均為1m，完成下列練習(xí)，并小組討論以下問題：（1）求出將+1C點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場力做功；（2）若規(guī)定B點(diǎn)為零勢能面，求出該點(diǎn)電荷在A點(diǎn)的電勢能；（3）算出A點(diǎn)的電勢，與上一例題中以O(shè)為零勢能面時(shí)A點(diǎn)的電勢相同嗎？說明什么問題？

新知講解三、電勢在靜電場中相對于同一個(gè)零勢能面，不同的電荷在某個(gè)點(diǎn)的電勢能與電荷量的比值是一個(gè)定值，我們把這個(gè)比值定義為電勢。

1.定義：電荷在電場中某一點(diǎn)的電勢能與它的電荷量的比值

3.單位：伏特（V）1V=1J/C

4.電勢具有相對性，確定電勢，應(yīng)先規(guī)定電場中某處的電勢為零。

通常規(guī)定離場源電荷無限遠(yuǎn)處或大地的電勢為零。課堂練習(xí)

課堂練習(xí)

小結(jié)：計(jì)算電勢首先要規(guī)定零電勢處，電勢有正負(fù)，正、負(fù)分別表示該處的電勢比零電勢處電勢高或低，而不是方向，因此電勢是標(biāo)量。

新知講解三、電勢

【情景3】如圖，勻強(qiáng)電場場強(qiáng)大小100N/C，OA、AB距離L均為1m，完成下列練習(xí)，并小組討論以下問題：（1）求出將+1C點(diǎn)電荷從B點(diǎn)移到O點(diǎn)電場力做功；（2）若規(guī)定O點(diǎn)為零勢能面，求出點(diǎn)電荷在B點(diǎn)的電勢能；（3）出B點(diǎn)的電勢，并與A點(diǎn)的電勢對比，分析沿電場線方向電勢如何變化？

沿電場線方向電勢降低！

課堂練習(xí)根據(jù)勻強(qiáng)電場的電場線來判斷兩點(diǎn)電勢的高低：（1）M、N是勻強(qiáng)電場中同一條電場線上的兩點(diǎn)，哪點(diǎn)電勢高？（2）M、P是勻強(qiáng)電場中同一條電場線上的兩點(diǎn)，AB