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1、第十章静电场中的能量第十章静电场中的能量1电势能和电势11知道静电力做功的特点，掌握静电力做功与电势能变化之间的关系。2理解电势能、电势的概念及电势和电势能的相对性。3掌握电势能的计算方法。4会判断电场中两点电势的高低。重点重难点重点重点观察与思考EAB一个正电荷在从A点运动到B点，静电力F做了正功WAB，该电荷动能增加了WAB。在该过程中，是否有另外一种能量减少了？这是什么能量？F+静电力做功的特点观察与思考匀强电场中，电场力与重力相似，g电场力做功是否有相似的特点？观察与思考如图所示，正试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中，仅在静电力作用下从A移动到B.(1)若q沿直线(图甲)运动，静电力
2、做的功为多少？(2)若q沿折线(图甲)AMB从A点移动到B点，静电力做的功为多少？(3)若q沿任意曲线ANB(图乙)从A点移动到B点，静电力做的功为多少？(4)由此可得出什么结论？观察与思考如果不是沿直线运动呢？路径一：沿直线AB运动路径二：沿折线AMB运动电场力垂直速度，不做功结论：以上两种不同路径中静电力对q所做的功一样沿直线WAB=F cos|AB|=qE|AM|全过程做功 WAB=qE|AM|+0=qE|AM|MAB+qF+qF匀强电场E观察与思考 x1+x2+x3+=?由以上的推导我们发现了什么?MEAB+qFEAB+qFFMx1x2x3W=W1+W2+W3+=q E|AM|W1=q
3、E x1W2=qE x2W3=qE x3沿曲线|AM|说明静电力做功与路径无关，只与初、末位置有关.推广：非匀强电场也适用.FF电势能电势能Ep重力做功把重力势能转化为动能类比电场做功把电势能转化为动能思考与讨论(1)分析正电荷只在静电力作用下从AB运动(图甲)和从BA运动时(图乙)静电力做功情况、动能和电势能的变化.从AB静电力做正功，动能增加，电势能减少从BA静电力做负功，动能减少，电势能增加AB观察与思考(2)参考重力做功与重力势能变化的关系总结静电力做功与电势能之间有什么关系.WABEpAEpB，EpEpBEpA静电力做的功等于电势能的减少量.WABEp思考与讨论ABAB观察与思考思考
4、与讨论(3)如果规定B点为零势能位置，若电荷从A移动至B静电力对电荷做功为WAB，则电荷在A点电势能是多少？你能得出什么结论？由WABEpAEpBEpA0得EpAWAB.结论：电荷在某点的电势能，等于把它从该点移动到零势能位置时静电力所做的功.AB1.定义：电荷在电场中具有的势能，是与位置有关的物理量。符号：Ep.2.静电力做功与电势能变化之间的关系：(1)WAB EpAEpB.(2)静电力做正功，即WAB0，电势能减少；静电力做负功，即WABEpBAB思考与讨论(2)假如负试探电荷从A点移到B点，电势能如何变化？由 知，A、B两点电势有什么关系？答案EpAB(3)由(1)(2)说明什么？如何
5、判断两点电势的高低？答案由(1)(2)说明，电场中两点电势高低与试探电荷无关。沿电场线方向电势逐渐降低。辨析(1)电场强度为零的位置电势也为零。()(2)电场强度大的位置电势不一定高。()(3)电势降低的方向就是电场线的方向。()(4)某电场中，A点的电势A3 V，B点的电势B4 V，则AB。()导练2.(2022上海市长宁区高二期末)如图所示，在负点电荷形成的电场中，一条电场线上有a、b、c三点，其电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec，电势分别为a、b、c。则A.EaEbbcB.EaEbEc，abc C.EaEbEc，abcD.EaEbEc，abc由于是负点电荷形成的电场，所以负点电荷离c点最
6、近，有EaEbbc，B、C、D错误，A正确。导练3.(2022黄冈市黄州区第一中学高一期末)将一正电荷从无穷远处移至电场中M点，静电力做功为2.0109 J，若将一个等量的负电荷从电场中N点移向无穷远处，静电力做功为8.0109 J，则M、N两点的电势M、N的关系为A.MN0 B.NMM0 D.MN0导练则NMB，电场强度大小关系为EAEBB.电势关系为AB，电场强度大小关系为EAEBC.将电荷量为q的正电荷从A点移到B点，静电力做负功，电势能增加D.将电荷量为q的负电荷分别放在A、B两点，电荷具有 的电势能关系为EpAEpB由题图可知，B处的电场线密集，A处的电场线稀疏，因此B点的电场强度大
7、，A点的电场强度小，即EAEB，沿着电场线的方向电势逐渐降低，由题图可知BEpA，D正确。总结提升电势能大小的判断静电力做正功，电势能减少；静电力做负功，电势能增加。除用静电力做功判断电势能大小外，还可根据公式Epq来判断，如果是正电荷，电势越高，电势能越大；如果是负电荷，电势越高，电势能越小。导练5.(2021山东省菏泽一中高一月考)将带电荷量为1108 C的正电荷，从无限远处移到电场中的A点，要克服静电力做功1106 J，规定无限远处电势为零，则：(1)电荷的电势能是增加还是减少？电荷在A点的电势能是多少？答案增加1106 J电荷从无限远处移到电场中的A点，要克服静电力做功1106 J，电
8、荷的电势能增加；无限远处电势能为零，则电荷在A点具有1106 J的电势能。导练(2)A点的电势是多少？答案100 V导练(3)在A点放一个带电荷量为2108 C的负电荷，该电荷具有的电势能是多少？答案2106 J在A点放一个带电荷量为2108 C的负电荷，该电荷具有的电势能EpAqA2108100 J2106 J。电势能与电势静电力做功电势能特点：只与初末位置有关与路径无关计算方法：W=qELcos (为力与位移之间的夹角)定义：电荷在电场中具有的势能静电力做功与电势能变化的关系：WAB=EpAEpB电势能的大小：Ep=q有电场中某点位置决定，反映电场能的性质与检验电荷的电荷量，电性无关表示将1C正电荷从参考点移到零势能点电场力做的功电势定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值定义式：物理意义