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1、第十章静电场中的能量第1节 电势能和电势学习目标1.通过计算在匀强电场中移动电荷静电力所做的功，认识静电力做功跟路径无关的特点。2.通过类比重力势能引入电势能，体会能量观点是分析物理问题的重要方法，并进一步认识到物理学的和谐统一性。3.理解电势能的变化与静电力做功的关系。知道常见的电势能零点的规定方法。4.通过建立电势概念的过程，理解电势是从能的角度描达电场的物理量。会判断电场中两点电势的高低。新课引入 一个试探电荷在电场中某点由静止释放,将如何运动?E 在电场力作用下电荷做加速运动,一段时间后获得一定的速度,试探电荷的动能增加.+F什么能转换为动能的呢?功是能量转化的量度。新课教学新课教学一
2、、静电力做功的特点MEAB+qF新课教学 AB+=|1.将电荷q从A沿直线移至B:新课教学2.将电荷q从A沿折线移至B:对AM:=|对MB:=对全程:=+=|MEAB+qF AB+qF新课教学3.将电荷q从A沿曲线移至B:+qF+qF=+=|=M+=？X1x2+qFX3新课教学4.将电荷q从A沿其它曲线移至B：=|AB+qF新课教学 在匀强电场中移动电荷时,静电力做的功与电荷经过的路径无关,与电荷的起始位置和终止位置有关。通过以上分析静电力做功有什么特点？这个结论虽然是从匀强电场中推导出来的，但是可以证明对非匀强电场也是适用的。新课教学二、电势能新课教学ABhBA新课教学二、电势能（大地表面或
3、无限远）新课教学4.标量性：电势能是标量，有正负但没有方向它的正负代表大小。5.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,习惯上说成电荷的电势能。6.电荷在电场中某点的电势能，等于把该电荷从该点移动到零势能点时电场力所做的功。典例精析例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.下列叙述正确的是（）A.若把一正点电荷从M 点沿直线移到N 点，则静电力对 该电荷做正功，电势能减少B.若把一正点电荷从M 点沿直线移到N 点，则该电荷克服静电力做功，电势能 增加C.若把一负点电荷从M 点沿直线移到N 点，则静电力对该电荷做正功，电势能 减少D.若
4、把一负点电荷从M 点沿直线移到N 点，再从N 点沿不同路径移回到M 点，则 该电荷电势能不变典例精析例2.(多 选)(2021 新 余 四 中 月 考)规 定 无 穷 远 处 的 电 势 能 为 零，下 列 说 法 中 正确的是（）A.将正电荷从电场中某点移到无穷远处时，静电力做的正功越多，正电 荷在该点的电势能就越大B.将正电荷从电场中某点移到无穷远处时，静电力做的正功越少，正电 荷在该点的电势能就越大C.将负电荷从无穷远处移到电场中某点时，克服静电力做功越多，负电 荷在该点的电势能就越大D.将负电荷从无穷远处移到电场中某点时，克服静电力做功越少，负电 荷在该点的电势能就越大新课教学EAB电
5、势能与电荷有关，不能反映电场本身的性质。思考：电荷在电场中某点的电势能能不能反映电场本身的性质？新课教学 学习电场时，我们发现不能用电场力来来描述电场在某点的性质，因为即使在同一点，电场力的大小也随着试探电荷电荷量的变化而变化。=电场强度：电势能也不能反映电场本身的性质，因为它与电荷有关。=电势：1.定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值。2.定义式:3.电势是标量,有正负。正负表示电势高低。4.单位:伏特(V)新课教学1 V=1 J/C(计算时EP和q要代入正负号)三、电势5.沿着电场线方向,6.电势由电场本身性质决定，与电荷的电量、电性都无关。7.电势具有相对性，通常规定无限远
6、处或大地的电势为零.电势降低.新课教学 思考1：取无穷远电势为零，正负点电荷产生的电场的电势分别有何特点？正电荷负电荷 0 0 不一定，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。思考2：电荷在电势高的地方电势能一定大吗？新课教学典例精析例5.(2021 昆 明 一 中 月 考)将 带 电 荷 量 为6106 C 的 负 电 荷 从 电 场 中 的 A 点移 到 B 点，克 服 静 电 力 做 了3105 J 的 功，再 从 B 点 移 到 C 点，静 电 力 做 了1.2105 J 的功，则：(1)该 电 荷 从 A点 移 到 B点，再 从 B点 移 到 C点 的 过 程 中
7、 电 势 能 共 改 变 了 多 少？解：WACWABWBC3105 J 1.2105 J 1.8105 J.所以该电荷的电势能增加了1.8105 J.典例精析(2)如 果 规 定 A 点 的 电 势 能 为 零，则 该 电 荷 在 B 点 和 C 点 的 电 势 能 分 别 为 多少？B 点和C 点的电势分别为多少？解：如果规定A 点的电势能为零，由公式WABEp AEp B得该电荷在B 点的电势能为：Ep BEp AWAB0WAB3105 J.同理，该电荷在C 点的电势能为:Ep CEp AWAC0WAC1.8105 J.两点的电势分别为:典例精析(3)如 果 规 定 B 点 的 电 势
8、能 为 零，则 该 电 荷 在 A 点 和 C 点 的 电 势 能 分 别 为 多少？A 点和C 点的电势分别为多少？解：如果规定B 点的电势能为零，则该电荷在A 点的电势能为：Ep AEp BWAB0WAB3105 J.该电荷在C 点的电势能为Ep CEp BWBC0WBC1.2105 J.典例精析例3.(2021 安 徽 师 大 附 中 期 中)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EP和EQ，电势分别为P和Q，则（）A.EP EQ，P Q B.EP EQ，P QC.EP QD.EP EQ，P Q典例精析例4.将 一 正 电 荷 从 无 限 远 处 移 入 电 场 中 的 M 点，电 势 能 减 少 了8.0109 J，若 将 另 一 等 量 的 负 电 荷 从 无 限 远 处 移 入 电 场 中 的 N 点，电 势 能 增 加 了9.0109 J，则下列判断中正确的是（）A.MN0 B.NM0C.NM0 D.MN0小结电势能和电势静电力做功公式推导做功特点电势能定义静电力做功与电势能变化的关系电势定义单位公式