高中物理人教版 (2019)必修 第三冊(cè)1 電勢(shì)能和電勢(shì)課文內(nèi)容課件ppt

這是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三冊(cè)1 電勢(shì)能和電勢(shì)課文內(nèi)容課件ppt，共24頁。PPT課件主要包含了思考與討論等內(nèi)容，歡迎下載使用。
1、一個(gè)正電荷在電場(chǎng)中只受到靜電力F的作用，它在電場(chǎng)中由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，靜電力做了正功WAB。由動(dòng)能定理可知，該電荷的動(dòng)能增加了WAB。靜電力做功有何特點(diǎn)？
2、從能量轉(zhuǎn)化的角度思考，物體動(dòng)能增加了，意味著有另外一種形式的能量減少了，這是一種什么形式的能量呢？
2、重力做功具有跟路徑無關(guān)的特點(diǎn)
1、物體在某位置所受重力是一定的，大小等于mg,方向豎直向下
2、靜電力做功是否也具有這一特點(diǎn)？
1、正電荷在勻強(qiáng)電場(chǎng)所受靜電力也是一定的，大小等于qE，方向跟電場(chǎng)強(qiáng)度E的方向相同。
1.將試探電荷q從A沿直線移至B:
WAB = F·|AB|csθ=qE·|AM|
2.將試探電荷q從A沿折線AMB移至B:
W1 = q E ·|AM|
W = W1 + W2= q E·|AM|
3.將試探電荷q從A沿任意曲線移至B:
W = W1 + W2 + W3 +… = q E·|AM|
W1 = q E ·x1
W2 = q E ·x2
W3 = q E ·x3
x1 + x2 + x3 +…=?
靜電力做功有什么特點(diǎn)？
做功的過程是一個(gè)能量轉(zhuǎn)化的過程，那么電場(chǎng)力做功的過程是什么能轉(zhuǎn)化為什么能呢？
靜電力做的功，與電荷的起始位置和終止位置（初末位置）有關(guān)，與電荷經(jīng)過的路徑無關(guān)。
重力做功，與物體的起始位置和終止位置（初末位置高度差）有關(guān)，與物體經(jīng)過的路徑無關(guān)。
(對(duì)于非勻強(qiáng)電場(chǎng)也適用)
定義：電荷在電場(chǎng)中具有的與電荷位置有關(guān)的能，叫電勢(shì)能。
電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能有什么關(guān)系？（聯(lián)系重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系）
我們知道，功和能量的變化密切相關(guān)。例如，重力做功等于重力勢(shì)能的減少量。靜電力做功必定也伴隨著能量的變化，同時(shí)靜電力做功與重力做功特點(diǎn)一樣，即靜電力做功的多少與路徑無關(guān)，只與電荷在電場(chǎng)中的始、末位置有關(guān)，所以電荷在電場(chǎng)中也具有勢(shì)能，我們稱這種形式的能為電勢(shì)能，用EP表示。
物體下降時(shí)，重力做正功,重力勢(shì)能減小，即重力做的功等于重力勢(shì)能的減少量。
WAB=EpA-EpB
當(dāng)正電荷在電場(chǎng)中從A移到B，靜電力做正功，電勢(shì)能減小，即靜電力做的功等于電勢(shì)能的減少量。
物體上升時(shí)，重力做負(fù)功,重力勢(shì)能增加。
當(dāng)正電荷在電場(chǎng)中從B 移到A ，靜電力做負(fù)功，電勢(shì)能增加。
結(jié)論：靜電力做正功，電荷的電勢(shì)能增加； 靜電力做負(fù)功，電荷的電勢(shì)能減少；
由WAB=EpA-EpB可知靜電力做的功只能決定電勢(shì)能的變化量，而不能決定電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)電勢(shì)能的數(shù)值。怎樣求電荷在電場(chǎng)中某位置時(shí)具有的電勢(shì)能？（比如如圖求電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能）
②也就是說，電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能，等于把它從該點(diǎn)移動(dòng)到零勢(shì)能位置時(shí)靜電力所做的功。
①電勢(shì)能與重力勢(shì)能一樣，具有相對(duì)性。要想求電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)具有的電勢(shì)能必須先規(guī)定零電勢(shì)能點(diǎn)。
比如：規(guī)定電荷在B點(diǎn)的電勢(shì)能為零
由：WAB=EpA-EpB
令EpB=0 則EpA=WAB
2、以C為零勢(shì)能點(diǎn)，電荷從A移動(dòng)到C靜電力做功為WAC=WAB+WBC =10J根據(jù)WAC=EPA-0，得EPA=10J根據(jù)WBC=EPB-0，得EPB=4J
例1. 如圖,電荷q從A經(jīng)B移動(dòng)到C，電場(chǎng)力做功分別為WAB=6J，WBC=4J,在表格的空白處按要求填入數(shù)據(jù)。
1、以B為零勢(shì)能點(diǎn)，根據(jù)WAB=EPA-0得：EPA=6J根據(jù)WBC=0-EPC得：EPC=-4
6J -4J
10J 4J
說明： 電勢(shì)能是標(biāo)量，有正負(fù)，正負(fù)代表大小， 例如+5J>-6J通常把電荷離場(chǎng)源電荷無限遠(yuǎn)處的電勢(shì)能規(guī)定為零，或把電荷在大地表面上的電勢(shì)能規(guī)定為零。
例2、一個(gè)電荷只在電場(chǎng)力作用下從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做了5×10－6J的功，那么 ( )A．電荷在B處時(shí)將具有5×10－6J 的電勢(shì)能B．電荷在B處將具有5×10－6J 的動(dòng)能C．電荷的電勢(shì)能減少了5×10－6J D．電荷的動(dòng)能增加了5×10－6J
電場(chǎng)的力的性質(zhì)我們必須用場(chǎng)強(qiáng)E來描述，那么電場(chǎng)的能的性質(zhì)我們又應(yīng)該用什么物理量來描述呢？能否用“電勢(shì)能”呢？
例3. 上題中,若電場(chǎng)強(qiáng)度為E，AB相距為L(zhǎng)，以B為零勢(shì)能點(diǎn)，完成下列表格。
2qEL 3qEL -qEL
該比值與電荷本身無關(guān)，決定于電場(chǎng)的性質(zhì)?？梢宰C明，這個(gè)比值對(duì)一切電場(chǎng)都適用，即具有普遍性。
電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)能與
它的電荷量的比值，叫該點(diǎn)的電勢(shì)
3. 單位: 伏特，符號(hào)為 V
(計(jì)算時(shí)要代入正負(fù)號(hào))
4、電勢(shì)只有大小，沒有方向，是標(biāo)量
例4. 如圖,電荷q從A經(jīng)B移動(dòng)到C，電場(chǎng)力做功分別為WAB=6J，WBC=4J,在表格的空白處按要求填入數(shù)據(jù)。
6J -4J
10J 4J
若q=10-2C，求各點(diǎn)的電勢(shì)
結(jié)合圖象思考，沿著電場(chǎng)線方向,電勢(shì)將怎樣變化?
5.沿電場(chǎng)線方向，電勢(shì)越來越低
應(yīng)該先規(guī)定電場(chǎng)中某處的電勢(shì)為0，才能確定電場(chǎng)中其他各點(diǎn)的電勢(shì)。 規(guī)定了電勢(shì)0點(diǎn)之后，電場(chǎng)中各點(diǎn)的電勢(shì)可以是正值也可以是負(fù)值。正值比負(fù)值大。 例：+3V>-4V 通常取離場(chǎng)源電荷無限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為0。
例6、如圖所示，a、b為某電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，那么以下的結(jié)論正確的是 （ ） A．把正電荷從a移到b，電場(chǎng)力做正功，電荷的電勢(shì)能減少B．把正電荷從a移到b，電場(chǎng)力做負(fù)功，電荷的電勢(shì)能增加 C．把負(fù)電荷從a移到b，電場(chǎng)力做正功，電荷的電勢(shì)能增加D． 從a到b電勢(shì)逐漸降低
例5、有關(guān)電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)，下列說法中正確的是（ ）A、由放在該點(diǎn)的電荷所具有的電勢(shì)能的多少?zèng)Q定B、由放在該點(diǎn)的電荷的電量多少來決定C、與放在該點(diǎn)的電荷的正負(fù)有關(guān)D、是電場(chǎng)本身的屬性，與放入該點(diǎn)的電荷情況無關(guān)
若q為負(fù)電荷，沿著電場(chǎng)線方向由A運(yùn)動(dòng)到B,電場(chǎng)力做 （正或負(fù)）功，電勢(shì)能 （增加或減少），電勢(shì) （升高或降低）
結(jié)論：正電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大，負(fù)電荷在電勢(shì)低的地方電勢(shì)能大
物體被舉高具有重力勢(shì)能。
1、電荷在電場(chǎng)中具有電勢(shì)能。
重力對(duì)物體做正功，物體的重力勢(shì)能減小
2、電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功，電荷的電勢(shì)能減小
重力對(duì)物體做負(fù)功，物體的重力勢(shì)能增大
3、電場(chǎng)力對(duì)電荷做負(fù)功，電荷的電勢(shì)能增大
重力做多少功，物體重力勢(shì)能就變化多少。
4、電場(chǎng)力做多少功，電荷電勢(shì)能就變化多少。
重力勢(shì)能是相對(duì)的，與零勢(shì)能面有關(guān)
5、電勢(shì)能是相對(duì)的，與零電勢(shì)能面有關(guān),常把無限遠(yuǎn)或大地規(guī)定為零電勢(shì)
重力勢(shì)能是物體和地球所共有的，具有系統(tǒng)性
6、電勢(shì)能是電荷和電場(chǎng)所共有的，具有系統(tǒng)性