人教版高中物理选修3-1第3讲：电势能和电势(学生版)辅导讲义
高二物理(人教版)选修31讲义：1.4 电势能和电势-精选教育文档
1.4 电势能和电势基础知识精讲一、静电力做功的特点1．在电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，但与电荷经过的路径。
2．在匀强电场中，电场力做的功W= ，其中d为沿电场线方向的位移。
二、电势能1．电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能，叫电势能。
2．电场力做功与电势能有什么关系？（1）电荷在电场中具有电势能。
（2）电场力对电荷做正功，电荷的电势能。
（3）电场力对电荷做负功，电荷的电势能。
（4）电场力做多少功，电荷的电势能就变化多少。
即（5）电势能是相对的，与有关。
通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零。
电荷在某点的电势能，等于把它从该处移动到零势能位置所做的功。
（6）电势能是电荷和电场所共有的，具有。
（7）电势能是。
3．（1）正电荷顺着电场线移动，电场力做，电势能；负电荷顺着电场线移动，电场力做，电势能；（2）正电荷逆着电场线移动，电场力做，电势能；负电荷逆着电场线移动，电场力做，电势能。
三、电势1．定义：电荷在电场中某一点的与它的的比值。
2．公式：。
3．单位：伏特。
符号：。
1 V=1 J/C。
4．对电势的理解（1）电势的相对性：某点电势的大小是相对于而言的。
零电势的选择是任意的，一般选地面和无穷远为零势能面。
（2）电势的固有性：电场中某点的电势的大小是由的性质决定的，与放不放电荷及放什么电荷无关。
（3）电势是。
（4）计算时E p、q、 都带正负号。
四、等势面1．定义：电场中电势相等的各点构成的面。
2．特点（1）电场线跟等势面，即场强的方向跟等势面垂直。
（2）在等势面上移动电荷时电场力。
（3）电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面。
（4）等差等势面越密的地方电场强度；反之。
（5）任意两等势面。
例题精讲一、电场中的功能关系、电势高低及电势能大小的判断与比较1．比较电势高低的方法（1）沿电场线方向，电势越来越低。
（2）取无穷远处电势为零，则正电荷周围电势为正值，负电荷周围电势为负值；靠近正电荷处电势高，靠近负电荷处电势低。
人教版高中物理选修3-1《静电场》电势能和电势课件
B.带电粒子在a、b两点的受力方向
b
C.带电粒子在a、b两点的速度何处较大
D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大
一、如何比较电荷电势能的大小呢？
根据电场力做功的正负判断： 电场力做正功，电势能减少； 电场力做负功，电势能增加。
二、如何判断电势的高低呢？
沿着电场线的方向，电势逐渐降低。
例4. 如图所示,在同一条电场线上有A . B
.C 三点,将 q=-6×10 -6C的点电荷由A点移动
到B点,电场力做什么功?做多少功?电势能变
化了多少?在将该电荷由B点移到C点,电场力 做什么功A?做多少功?电C势能变B化了多少?
A 5V
C 2V
B 0
1、定义：电场中电势相同的各点构成的面，叫做等势面。 2、几种常见的等势面
(对于非匀强电场也适用)
一、静电力做功的特点
与电荷的始、末位置有关，与电 荷经过的路径无关。
做功的过程是一个
能量转化的过程，
那么电场力做功的
过程是什么能转化
为什么能呢？
+
A
B
如图所示，在 一个正电荷Q形 成的电场中，将 +q从A点由静止 释放，只在电场 力的作用下，该 电荷怎么运动？ 电场力做正功还 是负功？点电荷 +q的动能怎么变？
5、重电力势势能能是是电物荷体和和电地场球所所共共有有的的，，具有系统 性 6、具电有势系能统是性标量，负值说明该点的电势能 小于零。
由此可见，电场力做功与重力做功，电势能 与重力势能都很相似，所以大家在学习电势 能过程中应该多联系重力做功与重力势能的
比较同一电荷在A、B两点的电势能的大小
+ A+
⑴电场方向由A→B还是B→A？ ⑵电荷在哪点时电势能大？大多少？ (3)如果取A B点为零势能B 点，A点的电势 能是多少？
高二物理人教版选修3-1课件：电势能和电势
[要点总结] 1．静电力对电荷做正功，电荷的电势能减少，静电 力对电荷做负功，电荷的电势能增加．静电力做功的数值 与路径无关，只与始、末位置有关． 2．电势能具有相对性，它的大小与零电势能点的选 取有关． 通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定 为零，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零．
【导入二】 高山耸立，峭壁嶙峋，攀岩者若要登上陡峭 的山峰，不仅需要熟练的攀岩技巧，而且需 要过人的体力．攀岩者攀岩时，攀岩者克服 重力做功，也一步步地增大了自己的重力势 能．而做自由落体运动的物体，由于重力做 功，使得势能转化成了动能．
电子在静电力的作用下沿着与电场强度
4．电势能和电势
│ 知识必备
4．电势能和电势│ 重点难点 重点难点
【重点】 理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义． 【难点】 掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相关问题．
4．电势能和电势│ 教学建议 教学建议
电势、电势能的概念比较抽象，在讲解时可以通过引入重力场 的有关概念进行类比，以增强知识的可感知性，这样有助于学 生的理解．但还需要注意的是，在讲解中不仅要掌握好教学的 深度，同时要加强学生从不同的知识角度 ——能的角度、功能关 系的角度学习本节知识，从一个更高的全面的基准点对已学知 识进行综合，加强学生自身知识的再更新能力，这也是教师急 需要注意的问题．
4．电势能和电势
4．电势能和电势
4．电势能和电势│ 教学目标 教学目标
1．理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与静电力 做功的关系． 2．理解电势的概念，知道电势是描述电场的能的性质的物理 量．明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系．了解电 势与电场线的关系，了解等势面的意义及与电场线的关系．
4．电势能和电势
高中物理选修3-1-电势能和电势
电势能和电势知识集结知识元电场力做功与电势能的关系知识讲解电势能1．定义：电荷在电场中由于受到电场力作用而具有的势能叫做电势能．用字母E P表示,单位是焦耳2．电势能大小：若规定电荷在B点的电势能为零，E PB=0,则E PA=W AB。
即电荷在某点的电势能等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功。
与重力势能表达式E P=mgh类似，电势能表达式为E P=φq。
φ是电荷q所在位置处的电势。
电势类似于高度，详见后文。
3．零点的选择：在电场中选取哪点作为电势能的零点，原则上是任意的。
但通常会把离场源电荷无穷远处电势规定为零电势，因此电荷在离场源电荷无穷远处的电势能也为零，或者把电荷在大地表面的电势能规定为零。
4．电势能的相对性：电荷在电场中某点的电势能的大小与零势能点的选取有关，但电荷在两点间的电势能之差和零势能点的选取无关。
5．电势能的标矢性：电势能是标量，但有正负，正负号的意义在于电荷在电场中该点所具有的电势能比在电势能零点的电势能多了还是少了。
因此电势能正值一定比负值大。
6．功能关系：电荷在电场中A点具有的电势能是E PA，它在B点具有的电势能是E PB，电荷从A点到B点静电力做的功就等于电势能的减少量。
即W AB=E PA-E PB,即静电力做正功，电势能减小，静电力做负功，电势能增加。
因此电场力做功是电势能变化的量度，与电荷的正负无关。
电势1．定义：电荷在电场中某点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势。
有符号φ表示，单位伏特V。
2．公式：3．物理意义：反映电场能的性质，数值越大，表明正电荷在该点具有的电势能越大，4．电势的决定因素：电场中各点的电势由电场本身和零电势位置的选取有关，也就是说与场源电荷有关。
若去无穷远处电势为零，则正场源电荷周围电势处处为正，负场源电荷周围电势处处为负。
5．电势是标量，但有正负。
类比高度，正电势一定比负电势高。
电场中某点电势高低与规定的零电势点的位置有关。
新人教版高中物理选修3-1： 电势能和电势
判断正误 (1) 在 匀 强 电 场 中 沿 电 场 线 方 向 ， 电 势 降 低 最 快．( ) (2) 在 电 场 中 电 场 强 度 大 的 地 方 ， 电 势 也 一 定 高．( ) 答案：(1)√ (2)×
小试身手 2.有一电场的电场线如图所示，电场中 A、 B 两点电场强度的大小和电势分别用 EA、EB 和 φA、φB 表示，则( ) A．EA>EB，φA>φB B．EA>EB，φA<φB C．EA<EB，φA>φB D．EA<EB，φA<φB 答案：D
2．类比重力做功与重力势能变化的关系，静电力做 正功，电势能如何变化？静电力做负功，电势能如何变 化？静电力做功与电势能变化有怎样的数量关系？
提示：静电力做正功，电势能减少；静电力做负功， 电势能增加．静电力做功的值等于电势能的变化量．即： WAB＝EpA－EpB.
1．静电力做功． (1)静电力做功的特点． 电场力对电荷所做的功，与电荷的初末位置有关，与电 荷经过的路径无关．该结论既适用于匀强电场又适用于非匀 强电场，即适用于任何静电场． (2)静电力做功与电势能变化的关系(WAB＝EpA－EpB)． ①静电力对电荷做了多少正功，电势能就减少多少． ②静电力做了多少负功(电荷克服静电力做了多少功)， 电势能就增加多少．
知识点三 等势面 提炼知识 1．定义：电场中电势相等的各点构成的面． 2．等势面的特点． (1)等势面一定跟电场线垂直，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．
判断正误 (1)两等势面可以相交．( ) (2)匀强电场中等势面为平面．( ) 答案：(1)× 高低，下列说法正确的是( ) A．沿电场线方向电势逐渐降低 B．电势降低的方向一定是电场线的方向 C．正电荷只在静电力的作用下，一定向电势低的地 方运动 D．带负电荷的粒子，由静止释放且仅受静电力时， 一定向电势高的地方运动 答案：AD
人教版选修3-1 电势能和电势课件 人教版
例3. 将一电量为 q = 2 × 10 6 c 的点电荷 从电场外一点P移至电场中某点 移至电场中某点A, 从电场外一点 移至电场中某点 电场力 点的电势. 做 功 4 × 10 5 J ,求A点的电势 求 点的电势 解: 场外一点 的电势为 p = 0 场外一点P的电势为
从P A,电场力做的功 W = E PA 电场力做的功
9
练习. 如图所示,在同一条电场线上有 在同一条电场线上有A 练习 如图所示 在同一条电场线上有 . B .C 三点,将 q = 6 × 10 6 c 的点电荷由A点移 三点 将 的点电荷由 点移 动到B点 电场力做什么功 做多少功?电势能 电场力做什么功?做多少功 动到 点,电场力做什么功 做多少功 电势能 变化了多少?在将该电荷由 点移到C点 电场 在将该电荷由B点移到 变化了多少 在将该电荷由 点移到 点,电场 力做什么功?做多少功 电势能变化了多少? 做多少功?电势能变化了多少 力做什么功 做多少功 电势能变化了多少 A
如图,在场强 的匀强电场中,点电 例1. 如图 在场强 E = 10 3 N C 的匀强电场中 点电 移动到B,AB相距 相距L=1m,静电力做功为 荷q=+1c从A移动到 从 移动到 相距 静电力做功为 多少?电势能如何变化 若规定 多少 电势能如何变化?若规定 PA=0,则EPB=? 电势能如何变化 若规定E 则
B
E
q+ q + x2 F
q+ F
B
FE
A q+
F
M
q+
A
X1
F
M W3 = q E x 3
W1 = q E x 1
W2 = q E x 2
………… x1 + x2 + x3 +…=? …
人教版高中物理选修3-1 1.4电势能和电势课件(共38张PPT)
优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载人 教版高 中物理 选修3- 1 1.4电势能和电势课件（共38张PPT）
3、电场力做的功等于电势能的减少量
WAB EPA EPB
E
1.4电势能和电势
复习回顾
1、功的计算： W FLcos
2、重力做功有什么特点？ WG mgh
①与路径无关,由初末位置的高度差来决定。
②WG与重力势能的关系。 WG E p1 E p1
③重力势能是相对的,有零势能面(人为选定)。 重力势能具有系统性。
思考：
一个试探电荷在电场中某点由静止释放, 将如何运动?
M
对AM: 力与位移方向相同W1 = q E ·|AM| 对MB: 垂直无功W2 = 0 对全程: W = W1 + W2= q E·|AM|
③将试探电荷+q从A沿曲线移至B: BE
q+
B
q+
FE
x2
qA+ ө F
M
q
+
A
X1
F
M
我们用无数组跟静电力垂直和平行的折线来逼近 曲线AB。
W1 = q E ·x1 W2 = q E ·x2
优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载人 教版高 中物理 选修3- 1 1.4电势能和电势课件（共38张PPT）
4、电势能是相对的，与零电势能面有关
电荷在某点的电势能，等于静电力把它从 该处移动到零势能位置所做的功。
说明：
通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能 规定为零，或把电荷在大地表面上电势能规定为 零。
高中物理选修3-1《电势能和电势》讲义
高中物理选修3-1第一章第4节《电势能和电势》导学案教师：嬴本德学生：年级：[考点梳理]【考点一】静电力做功的特点(1)若沿路径1移动电荷，则静电力做功是多少？(2)若沿路径2移动电荷，则静电力做功是多少？(3)若沿路径3移动电荷，则静电力做功是多少？结论：静电力做功只与有关，而与电荷移动的无关。
这与重力做功的特点相一致。
注意：这一结论也适用于飞匀强电场。
思考：静电力做功与重力做功的特点一样吗？【考点二】电势能(1)概念：电荷在电场中具有的势能，这种势能称为电势能，用E p表示，单位：焦耳（J）(2)电场力做功与电势能的关系：，电场力做了多少功，就有多少电势能发生转化，用公式表示为(3)理解：①电势能是 量，只有大小，没有方向，但有正负之分，正负表示电势能的 ；②电势能是 (相对/绝对)的，与零势能位置的选取 (有关/无关)；通常规定 或 处的电势能为零；③电荷在某点的电势能，等于把它从这点移动到 位置时 力所做的功； ④不论正负电荷，只要电场力做正功，电势能一定 (减少/增大)，反之亦然；⑤在同一电场中，同样从A 点到B 点，移动正电荷与移动负电荷，电势能的变化是 的。
[典例1]下列说法正确的是（ ）A ．电场中顺着电场线移动电荷，电场力做功，电荷电势能减少B ．在电场中逆着电场线移动电荷，电场力做功，电荷电势能减少C ．在电场中顺着电场线移动正电荷，电场力做正功，电荷电势能减少D ．在电场中逆着电场线移动负电荷，电场力做负功，电荷电势能增加 比较电场中两点电势能大小的方法①公式法：q E p ϕ=（电荷不运动时） 该公式还可以用来判断电场中某点电势能的正负值 ②做功法：p E W ∆-=电（电荷运动的情况）③能量守恒法：若在电场中只有电场力做功，根据能量守恒定律：动能+电势能=定值。
即动能增大，电势能必减小；动能减小，电势能必增大。
【考点三】电势(1)定义：电荷在电场中某一点的 与它的 的比值。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
图 1—4—10
图 1—4—11
图 1—4—12
7 如图 1—4—11 所示，在场强 E＝104N／C 的水平匀强电场中，有一根长 l＝15 cm 的细线，一端固定在 O 点， 另一端系一个质量 m＝3 g，带电荷量 q＝2×10－6C 的小球，当细线处于水平位置时，小球从静止开始释放，则小球 到达最低达最低点 B 时的速度是多大?
电势能与电势
__________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________
（）
A．沿电场线方向电势逐渐降低
B．电势降低的方向一定是电场线的方向
C．正电荷在只受电场力作用下，一定向电势低的地方运动
D．负电荷在只受电场力的作用下，由静止释放，一定向电势高的地方运动
5．如图 1—4—9 所示，在场强为 E 的匀强电场中有相距为 L 的 A、B 两点，连线 AB
与电场线的夹角为 θ，将一电荷量为 q 的正电荷从 A 点移到 B 点，若沿直线 AB 移动该
图 1—4—9
6．某电场的电场线如图 1—4—10 所示，电场中有 A、B、C 三点，已知一个负电荷从 A 点移到 B 点时，电场力
做正功．
(1) 在图中用箭头标出电场线的方向；并大致画出过 A、B、C 三点的等势线．
(2) 在 A、B、C 三点中，场强最大的点是_________，电势最高的点是_________．
1 了解电势能和电势的概念 2 熟练掌握电势能电势的计算
1．静电力做功的特点：不论 q 在电场中由什么路径从 A 点移动到 B 点，静电力做的功都是
的．静
电力做的功与电荷的
位置和
位置有关，与电荷经过的路径
．
2．电势能：电荷在
中具有的势能叫做电势能，用字母
表示，单位
. 电势能是相
对的与重力势能相似，与参考位置的选取有关．
C．负电荷在 A 点具有的电势能大于在 B 点具有的电势能 D．负电荷在 B 点具有的电势能大于在 A 点具有的电势能
图 1—4—8
3．外力克服电场力对电荷做功时
(
)
A．电荷的运动动能一定增大
B．电荷的运动动能一定减小
C．电荷一定从电势能大处移到电势能小处
D．电荷可能从电势能小处移到电势能大处
4．关于电势的高低，下列说法正确的是
（）
A．电荷的电势能减少
B．电荷的电势能增加
C．A 点的场强比 B 点的场强大
D．A 点的场强比 B 点的场强小
2
答案：A
2．如图 1—4—8 所示，A、B 是同一条电场线上的两点，下列说法正确的是
()
A．正电荷在 A 点具有的电势能大于在 B 点具有的电势能
B．正电荷在 B 点具有的电势能大于在 A 点具有的电势能
3．静电力做功与电势能的关系
(1) 静电力做的功
电势能改变量的多少，公式 W AB ＝
．
(2) 电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到
位置时所做的功．
4．电势：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的
，叫做这一点的电势，用 φ 表示 ，定义式：φ
＝
，在国际单位制中，电势的单位是伏特 (V)，1 V＝1 J／C；电势是标量，只有大小，没有方向．
A．带电质点在 a、b 两点所受的电场力都是竖直向上的
B．a 点的电势比 b 点的电势高
C．带电质点在 a 点的电势能比在 b 点的电势能小
a
D．a 点的电场强度比 b 点的电场强度大
例 5 图 1—4—4 中 a、b 和 c 表示点电荷的电场中的三个等势面．它们的电势分别
为 U、 2 U 和 1 U ．一带电粒子从等势面 a 上某处由静止释放后，仅受电场力作用而运 34
B．电场强度处处相同的区域内，电势也一定处处相同
C．电场强度的方向总是跟等势面垂直的
D．沿着电场强度的方向，电势总是不断降低的
例 4 (1999 年上海市高考试题) 图 1—4—2 中 a、b 为竖直向上的电场线上的两点，一带电质点在 a 点由静止
释放，沿电场线向上运动，到 b 点恰好速度为零，下列说法中正确的是 （ ） b
5．电场线与电势：电场线指向电势
的方向．
6． 等 势 面 ： 电 场 中 电 势
的各点构成的面叫做等势面．电场线跟等势
面
．
例 1 下列说法中正确的是
()
A．无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，电场力做的正功越多，电荷在该点的电势能就
越大
1
B．无论是正还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，电场力做的正功越少，电荷在该点的电势能越大 C．无论是正还是负电荷，从无穷远处移到电场中某点时，克服电场力做功越多，电荷在该点的电势能越大 D．无论是正电荷还是负电荷，从无穷远处移到电场中某点时，电场力做功越多，电荷在该点的电势能越大
KLMN 所示，由图可知
b
a
A．粒子从 K 到 L 的过程中，电场力做负功
L
B．粒子从 L 到 M 的过程中，电场力做负功
MN K
C．粒子从 K 到 L 的过程中，电势能增加
图 1-4-7
图 1-4-4
D．粒子从 L 到 M 的过程中，动能减少
基础演练
1．电场中有 A、B 两点，把电荷从 A 点移到 B 点的过程中，电场力对电荷做正功，则
动，已知它经过等势面 b 时的速率为 v，则它经过等势面 c 时的速率为__________．
图 1－ 4－ 2—2
c b a
例 6 (2001 年全国高考试题) 如图 1-4-7 所示，虚线 a、b 和 c 是某电场中的三个等势面，
它们的电势为 Ua、Ub、Uc，其中 Ua>Ub>Uc．一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹c如实线
例 2 如果把 q＝1.0×10 8 C 的电荷从无穷远移到电场中的 A 点，需要克服电场力做功 W=1.2×10 4 J，那么 (1)
q 在 A 点的电势能和 A 点的电势各是多少?，下列说法正确的是
（
）
A．电场强度处处为零的区域内，电势也一定处处为零
电荷，电场力做的功 W1＝__________；若沿路径 ACB 移动该电荷，电场力做的功 W2＝ __________；若沿曲线 ADB 移动该电荷，电场力做功 W3＝__________．由此可知电荷在 电场中移动时，电场力做功的特点是_________________________________．