電勢(shì)能和電勢(shì)課件高一上學(xué)期物理人教版

新課導(dǎo)入：將帶+q

的小球靜止放在電場(chǎng)中的A點(diǎn)，小球所受靜電力F的方向？F小球在靜電力F

作用下由A

點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B

點(diǎn)的過程中，靜電力做功情況？小球動(dòng)能的變化情況？什么形式的能量減少了，從而轉(zhuǎn)化為了動(dòng)能？溫故知新：1.功的計(jì)算：

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

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

新知講解：重力做功與路徑無關(guān)，靜電力做功是否也具有這一特點(diǎn)？一、靜電力做功的特點(diǎn)+qM?ABEFWAB=F·|AB|cosθ

=qE·|AM|W=qE·|AM|FWAMB=WAM+WMB=qE·|AM|靜電力做功的特點(diǎn)：在勻強(qiáng)電場(chǎng)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)，與電荷經(jīng)過的路徑無關(guān)。將試探電荷+q放在電場(chǎng)強(qiáng)度E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中沿不同路徑從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，靜電力對(duì)電荷做功分別為多少?對(duì)非勻強(qiáng)電場(chǎng)也適用F新知講解：二、電勢(shì)能Ep電做功的過程中伴隨著能量的轉(zhuǎn)化。問題中“所減少的能量”必定與靜電力做功有關(guān)。1.電勢(shì)能：電荷在電場(chǎng)中具有的勢(shì)能。靜電力做的功等于電勢(shì)能的減少量2.靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系：

靜電力做正功，電勢(shì)能減少靜電力做負(fù)功，電勢(shì)能增加課堂練習(xí)：1.如圖在場(chǎng)強(qiáng)E=103N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，點(diǎn)電荷q=+1C從A移動(dòng)到B，AB相距L=1m，電場(chǎng)力做功為多少？電勢(shì)能如何變化？E+q+qFAB如何確定q在B點(diǎn)的電勢(shì)能？解析：電場(chǎng)力做功W=qEL=103

JΔEP=?W=?103

J即電勢(shì)能減少103

J新知講解：二、電勢(shì)能Ep電3.零勢(shì)能點(diǎn)：電場(chǎng)中規(guī)定電勢(shì)能為零的位置。（通常把離場(chǎng)源電荷無窮遠(yuǎn)處或大地處的電勢(shì)能規(guī)定為零）4.電勢(shì)能的大?。弘姾稍谀滁c(diǎn)的電勢(shì)能，等于靜電力把它從該點(diǎn)移動(dòng)到零勢(shì)能位置時(shí)所做的功。標(biāo)量，沒有方向，有正負(fù)，正負(fù)表大小。相對(duì)性5.電勢(shì)能是電荷和電場(chǎng)所共有的。系統(tǒng)性課堂練習(xí)：2.將帶電荷量為6×10－6C的負(fù)電荷從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，克服靜電力做了3×10－5J的功，再從B移到C，靜電力做了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(shì)能改變了多少？(2)如果規(guī)定A點(diǎn)的電勢(shì)能為零，則該電荷在B點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢(shì)能分別為多少？(3)如果規(guī)定B點(diǎn)的電勢(shì)能為零，則該電荷在A點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢(shì)能分別為多少？解析：(1)WAC＝WAB＋WBC＝－1.8×10－5J

電勢(shì)能增加了1.8×10－5J(2)

EpB＝EpA－WAB＝3×10－5J

，EpC＝EpA－WAC＝1.8×10－5J(3)EpA′＝EpB′＋WAB＝3×10－5J，EpC′＝EpB′－WBC＝－1.2×10－5J新知講解：二、電勢(shì)能Ep電6.電勢(shì)能大小的五種判斷方法：做功判斷法無論正負(fù)電荷，只要電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減??；電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大。電場(chǎng)線判斷法正電荷順著電場(chǎng)線方向移動(dòng)，電勢(shì)能逐漸減??；逆著電場(chǎng)線方向移動(dòng)，電勢(shì)能逐漸增大。負(fù)電荷則相反。場(chǎng)源電荷法離場(chǎng)源正電荷越近，試探正電荷的電勢(shì)能越大，試探負(fù)電荷的電勢(shì)能越??；離場(chǎng)源負(fù)電荷越近，試探正電荷的電勢(shì)能越小，試探負(fù)電荷的電勢(shì)能越大。新知講解：二、電勢(shì)能Ep電6.電勢(shì)能大小的五種判斷方法：能量守恒法在電場(chǎng)中，若只有電場(chǎng)力做功時(shí)，電荷的動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化。動(dòng)能增加，電勢(shì)能減??；反之亦然。公式法由公式Ep=φq，φq的大小，正負(fù)一起帶入。課堂練習(xí)：3.如圖所示，直線上有O、a、b、c四點(diǎn)，ab間的距離與bc間的距離相等。在O點(diǎn)處固定正點(diǎn)電荷，若一帶負(fù)電的粒子僅在靜電力作用下先從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，再從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)，則()A.兩過程中靜電力做的功相等B.前一過程中靜電力做的功大于后一過程中靜電力做的功C.前一過程中，粒子電勢(shì)能不斷減小D.后一過程中，粒子動(dòng)能不斷增加解析：場(chǎng)強(qiáng)方向由a指向c，帶負(fù)電的粒子從c向a運(yùn)動(dòng)，靜電力做正功，已知ab＝bc，因ab間場(chǎng)強(qiáng)大于bc間場(chǎng)強(qiáng)，由W＝qEl定性分析，Wcb<Wba，A、B錯(cuò)誤；粒子從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，再從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)過程中，靜電力一直做正功，粒子電勢(shì)能不斷減小，動(dòng)能不斷增加，C、D正確。CD新知講解：三、電勢(shì)電場(chǎng)力的性質(zhì)用場(chǎng)強(qiáng)E來描述，電場(chǎng)能的性質(zhì)該用什么物理量描述？能否用“電勢(shì)能”呢？EPA=qELcosθ

ALOθE+q規(guī)定電荷在O點(diǎn)的電勢(shì)能為零。若放入+q的電荷在電場(chǎng)中A點(diǎn)，其在A點(diǎn)的電勢(shì)能為多少？若放入+2q、+3q的電荷在電場(chǎng)中A點(diǎn)…電場(chǎng)能的性質(zhì)是電場(chǎng)本身屬性，只能由場(chǎng)源本身決定，與有無放入試探電荷無關(guān)。電勢(shì)能的大小與試探電荷電量有關(guān)，故不能用電勢(shì)能描述電場(chǎng)能的性質(zhì)。新知講解：三、電勢(shì)φ1.定義：電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)能與它（試探電荷）的電荷量的比值。2.公式：

電荷量（C

）電荷在電場(chǎng)某點(diǎn)的電勢(shì)能（J

）電勢(shì)適用于任何電場(chǎng),各個(gè)量必需帶正負(fù)號(hào)比值定義式3.單位：伏特，符號(hào)V1V=1J/C標(biāo)量，沒有方向，有正負(fù)，正負(fù)表大小。4.電勢(shì)零點(diǎn)的選擇是任意的。（一般取無限遠(yuǎn)或大地的電勢(shì)為0）沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)下降最快。新知講解：三、電勢(shì)φ5.電勢(shì)能與電勢(shì)的區(qū)別與聯(lián)系：電勢(shì)φ電勢(shì)能Ep物理意義電場(chǎng)能的性質(zhì)的物理量電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所具有的能量相關(guān)因素只跟電場(chǎng)本身有關(guān)點(diǎn)電荷q和該點(diǎn)電勢(shì)φ決定單位伏特V焦耳J聯(lián)系或Ep＝qφ

，二者均是標(biāo)量

4.把電荷量為q＝＋1.0×10－8C的電荷從無限遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中的A點(diǎn)，需要克服靜電力做功W＝1.2×10－4J，那么：(1)q在A點(diǎn)的電勢(shì)能和A點(diǎn)的電勢(shì)各是多少？(2)q未移入電場(chǎng)前，A點(diǎn)的電勢(shì)是多少？課堂練習(xí)：新知講解：6.電勢(shì)高低的四種判斷方法：場(chǎng)源電荷正負(fù)法取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零正電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中各點(diǎn)的電勢(shì)均為正值，越靠近正電荷，電勢(shì)越高；負(fù)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中各點(diǎn)的電勢(shì)均為負(fù)值，越靠近負(fù)電荷，電勢(shì)越低。電場(chǎng)線方向法沿電場(chǎng)線方向，電勢(shì)逐漸降低；逆著電場(chǎng)線方向，電勢(shì)逐漸升高。三、電勢(shì)φ新知講解：6.電勢(shì)高低的四種判斷方法：三、電勢(shì)φ電勢(shì)能高低法正電荷的電勢(shì)能大處電勢(shì)高；負(fù)電荷的電勢(shì)能大處電勢(shì)低。電場(chǎng)力做功法電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，若為正電荷，電勢(shì)降低；若為負(fù)電荷，電勢(shì)升高。電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，若為正電荷，電勢(shì)升高；若為負(fù)電荷，電勢(shì)降低。5.某靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示，圖中P、Q兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小分別為EP和EQ，電勢(shì)分別為φP和φQ，則()A．EP＞EQ，φP＞φQ

B．EP＞EQ，φP＜φQC．EP＜EQ，φP＞φQ

D．EP＜EQ，φP＜φQA課堂練習(xí)：解析：P點(diǎn)處電場(chǎng)線分布的密集些，Q處電場(chǎng)線分布稀疏些，則EP＞EQ。圖中電場(chǎng)線的方向由P指向Q，根據(jù)順著電場(chǎng)線的方向，電勢(shì)依次降落，有P點(diǎn)電勢(shì)大于Q點(diǎn)電勢(shì)。6.如圖所示，實(shí)線是一個(gè)電場(chǎng)中的電場(chǎng)線，虛線是一個(gè)負(fù)試探電荷在這個(gè)電場(chǎng)中的軌跡，若電荷是從a處運(yùn)動(dòng)到b處，以下判斷正確的是()A．電荷從a到b加速度減小B．b處電勢(shì)能大C．b處電勢(shì)高D．電荷在b處速度小BD課堂練習(xí)：解析：b處電場(chǎng)線比a處密，說明b處場(chǎng)強(qiáng)大于a處場(chǎng)強(qiáng)，所以b處加速度大于a處加速度，A錯(cuò)；由a到b電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，B對(duì)；試探電荷為負(fù)電荷，F(xiàn)的方向指向凹側(cè)，所以電場(chǎng)線方向從疏到密，所以φa>φb，C錯(cuò)；由能量守恒，電勢(shì)能增加，則動(dòng)能減小，b點(diǎn)速度小，D對(duì)。新知講解：7.兩等量點(diǎn)電荷的連線上及連線的中垂