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《2020_2021学年高中物理第一章静电场4电势能和电势课件新人教版选修3_1202103181217.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、4电势能和电势必备知识·自主学习一、静电力做功的特点将电荷q在电场中从A点沿两条不同的路径直线AB,折线AMB移动到B点。(1)静电力做功分别是多少?(2)静电力做功有什么特点?提示:(1)两次静电力做功均为W=qE·lcosθ。(2)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。二、电势能1.意义:电荷在电场中的势能,可用Ep表示。2.大小:电荷在某点的电势能,等于_______把它从该点移动到_______位置时所做的功。3.与静电力做功的关系:静电力做的功等于电势能的_______,用
2、公式表示WAB=EpA-EpB。静电力做正功,电势能_____;静电力做负功,电势能_____。4.电势能的数值大小与_________的选取有关,通常把_________或大地表面上的电势能规定为零。静电力零势能减少量减少零势能点无限远处增加三、电势1.意义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的_____。2.定义式和单位:φ=____,在国际单位制中,电势的单位为伏特,符号:__。3.矢标性:电势是_____,但有正值和负值之分。比值V标量【易错辨析】(1)电势是相对的,电场中某点的电势跟零电势位置的选择有关。()(2)电势
3、的正、负说明电势有方向。()(3)沿着电场线方向电势逐渐降低。()(4)电势由电荷的电势能决定。()(5)正电荷具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能。()√×√××四、等势面1.意义:电场中_________的各点构成的面叫作等势面。2.特点:(1)等势面一定能够跟电场线垂直,即跟电场强度的方向垂直。(2)电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面,两个不同的等势面永不相交。电势相同(3)画出下图中A点所在的等势面提示:关键能力·合作学习知识点一静电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
4、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。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
5、考点的电势能。3.电势能增减的判断方法:(1)做功判断法:无论正、负电荷,只要电场力做正功,电荷的电势能一定减小;只要电场力做负功,电荷的电势能一定增大。(2)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。(3)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。【典例示范】如图所示,在电场强度为E=104N/C、方向水平向右的匀强电场中,用一根长l=1m的绝缘细杆(质量不计)固定一个质量为m=0.2kg、电荷量为q=5×10-6C的带正电
6、的小球。细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动。现将杆由水平位置A轻轻释放,在小球运动到最低点B的过程中,静电力对小球做功多少?小球电势能如何变化?【解析】静电力做功与路径无关。在小球由A运动到最低点B的过程中,静电力对小球做的正功为W=qEl=5×10-6×104×1J=0.05J静电力对小球做正功,小球电势能减少,减少的电势能为0.05J。答案:0.05J电势能减少0.05J【规律方法】匀强电场中电场力做功的计算1.计算方法:W=qELcosθ,其中θ为电场力与位移间夹角。2.电场力做功的正负判断:(1)根据电场力和位移方向的夹角判断
7、(电场力为恒力)。(2)根据电场力和瞬时速度方向的夹角判断。(3)根据电势能的变化情况判断:若电势能增加,则电场力做负功;若电势能减小,则电场力做正功。(4)若物体只受电场力作用,可根据动能的变化情况判断:若物体的动能增加,则电场力做正功;若物体的动能减少,则电场力做负功。【素养训练】1.(多选)如图所示,固定在Q点的正点电荷的电场中有M、N两点,已知,则下列叙述正确的是()A.若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点,则电场力对该电荷做功,电势能减少B.若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点,则该电荷克服电场力做功,电势能增加C.若把一
8、负的点电荷从M点沿直线移到N点,则电场力对该电荷做功,电势能减少D.若把一负的点电荷从M点移到N点,再从N点沿不同路径移回到M点,则该电荷克服电场力做的功等于电场力对该电荷所做的功,电势能不变【解析】选A、D。把一正的点电荷从M点沿直
