高中物理 第一章 静电场 1.4 电势能和电势课件 新人教版选修31
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高中物理 第1章 静电场 4 电势能和电势课件 新人教版选修3-1
2．电势高低的判断方法 (1)电场线法：沿电场线方向，电势越来越低。 (2)场源电荷判断法：离场源正电荷越近的点，电势越高； 离场源负电荷越近的点，电势越低。 (3)电势能判断法：对于正电荷，电势能越大，所在位置的 电势越高；对于负电荷，电势能越小，所在位置的电势越高。
3．电势能与电势的区别与联系
等势面
1.定义 在电场中，_电__势__相__等__的__点__组__成__的__面___叫做等势面。 2．等势面特点 (1)等势面上各点电势相等，在等势面上移动电荷电场力 _不__做__功____。 (2)等势面一定跟电场线__垂__直____，而且电场线总是由电势 较高的等势面指向_电___势__较__低__的等势面。 (3)规定：画等势面时，相邻两等势面间电势差相等，这 样，在等势面密处电场强度__较__大____，在等势面疏处，电场强 度__较__小______。
两种势能 比较内容
电势能
重力势能
变化大小 的量度
电场力做的功是电势 能变化大小的量度， 静电力做的功等于电 势能的减少量
重力做的功是重力势 能变化大小的量度， 重力做的功等于重力 势能的减少量
对应力做功的 做功多少只与始末位置有关，与经过的路径
特点
无关，且做的功等于势能的减少量
二、对电势的理解 1．电势的特点 (1)电势具有相对性；电势是相对的，电场中某点的电势高 低与零电势点的选取有关。通常将离场源电荷无穷远处，或是 地球表面选为零电势点。 (2)电势是标量：电势是只有大小、没有方向的物理量，在 规定了电势零点后，电场中各点的电势可能是正值，也可能是 负值。正值表示该点的电势高于零电势；负值表示该点的电势 低于零电势。显然，电势的正负只表示大小，不表示方向。
静电力做功的特点
高中物理第一章静电场4电势能和电势课件新人教选修3_1 (1)
有关 (填“有关”或“无关”)，与电荷经过的路径 无关 (填“有关” 或“无关”)，该结论在任何电场中均成立. (2)静电力做功与 重力 做功相似，只要初、末位置确定了，移动电荷q 做的功就是确定值.
即学即用 判断下列说法的正误. (1)电荷从电场中的A点运动到B点，路径不同，电场力做功的大小就可能 不同.( × ) (2)电荷从电场中的某点开始出发，运动一段时间后，又回到了该点，则 电场力做功为零.( √ ) (3)正电荷沿着电场线运动，电场力对正电荷做正功，负电荷逆着电场线 运动，电场力对负电荷做正功.( √ ) (4)在匀强电场中，电场力做功与路径无关，在非匀强电场中，电场力做 功与路径有关.( × )
电场力做正功 电势能减少 电场力做负功 电势能增加 W电＝Ep1－Ep2
知识梳理
1.电势能：电荷在 电场 中具有的势能，用Ep表示. 2.静电力做功与电势能变化的关系：静电力做的功等于电势能的 减少量 . 表达式：WAB＝ EpA－EpB .
静电力做正功，电势能_减___少__； 静电力做负功，电势能 增加 .
3.电势能的大小：电荷在某点的电势能，等于把它从这点移动到_零__势__ __能__位__置___时静电力做的功. 4.电势能具有相对性 电势能零点的规定：通常把电荷在离场源电荷 无限远 处或把电荷在
大地表面 上的电势能规定为零.
即学即用 判断下列说法的正误. (1)电场力做正功，电荷的电势能减少，电场力做负功，电荷的电势能增 加.( √ ) (2)正电荷和负电荷沿着电场线运动，电势能均减少.( × ) (3)确定电荷在某点的电势能应先规定零势能点.( √ ) (4)因电势能有正负之分，所以电势能是矢量.( × )
第一章 静电场
4 电势能和电势
学习目标 1.知道静电力做功的特点，掌握静电力做功与电势能变化的关系. 2.理解电势能、电势的概念，能根据电场线判断电势高低. 3.知道什么是等势面，并能理解等势面的特点.
即学即用 判断下列说法的正误. (1)电荷从电场中的A点运动到B点，路径不同，电场力做功的大小就可能 不同.( × ) (2)电荷从电场中的某点开始出发，运动一段时间后，又回到了该点，则 电场力做功为零.( √ ) (3)正电荷沿着电场线运动，电场力对正电荷做正功，负电荷逆着电场线 运动，电场力对负电荷做正功.( √ ) (4)在匀强电场中，电场力做功与路径无关，在非匀强电场中，电场力做 功与路径有关.( × )
电场力做正功 电势能减少 电场力做负功 电势能增加 W电＝Ep1－Ep2
知识梳理
1.电势能：电荷在 电场 中具有的势能，用Ep表示. 2.静电力做功与电势能变化的关系：静电力做的功等于电势能的 减少量 . 表达式：WAB＝ EpA－EpB .
静电力做正功，电势能_减___少__； 静电力做负功，电势能 增加 .
3.电势能的大小：电荷在某点的电势能，等于把它从这点移动到_零__势__ __能__位__置___时静电力做的功. 4.电势能具有相对性 电势能零点的规定：通常把电荷在离场源电荷 无限远 处或把电荷在
大地表面 上的电势能规定为零.
即学即用 判断下列说法的正误. (1)电场力做正功，电荷的电势能减少，电场力做负功，电荷的电势能增 加.( √ ) (2)正电荷和负电荷沿着电场线运动，电势能均减少.( × ) (3)确定电荷在某点的电势能应先规定零势能点.( √ ) (4)因电势能有正负之分，所以电势能是矢量.( × )
第一章 静电场
4 电势能和电势
学习目标 1.知道静电力做功的特点，掌握静电力做功与电势能变化的关系. 2.理解电势能、电势的概念，能根据电场线判断电势高低. 3.知道什么是等势面，并能理解等势面的特点.
高中物理第一章静电场4电势能和电势课件新人教版选修3
(3)在静电场中电荷运动了一段路程，电场力一定做功．(
提示：(1)√ (2)× (3)×
二、电势能 1．概念 电荷在电场中具有的势能，用 Ep 表示． 2．静电力做功与电势能变化的关系 静电力做的功等于电势能的 减少量，即 WAB＝ EpA－EpB .
电场力做正功，电势能减少 ； 电场力做负功，电势能增加 .
[特别提醒] (1)利用做功判断法时，正、负电荷遵循相同的规律；利用电场线或电势判 断法时，正、负电荷遵循不同的规律． (2)电荷在电场中移动时，电势能的变化只与电场力所做的功有关，与零势 能点的选取无关．
[例 1]
将带电荷量为 6×10－6 C 的负电荷从电场中的 A 点移到 B 点，克服
电场力做了 3×10－5 J 的功，再从 B 点移到 C 点，电场力做了 1.2×10－5 J 的功，求： (1)电荷从 A 点移到 B 点， 再从 B 点移到 C 点的过程中电势能共改变了多少？ (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？
03 课后 巩固提升
课时作业
一、静电力做功的特点 1．静电力做功
lcos θ 在匀强电场中，静电力做功 W＝ qE·
，其中 θ 为电场力与位移
之间的夹角． 2．特点 在静电场中移动电荷时，静电力做的功和电荷的起始位置和 终止位置有关， 与电荷 经过的路径无关．以上结论适用于匀强电场和非匀强电场．
[判断] (1)在静电场中沿电场线方向移动正电荷时，静电力做正功．( (2)电荷在电场中运动路程越长，静电力做功越多．( ) ) )
4 电势能和电势
[课标解读]
1.通过讨论静电力对试探电荷做功，知道静电力做功与路
径无关的特点.2.将静电力做功与重力做功进行类比，理解静电力做功与电 势能变化的关系．认识电势能的相对性 .3.知道电势的定义方法及其定义公 式、单位.4.知道等势面的定义，知道电场线一定垂直于等势面．
高中物理第一章静电场1.4电势能和电势课件新人教版选修31
电势能不变,故选项D正确。
答案:AD
归纳总结(1)在正场源电荷Q产生的电场中,正电荷q离场源电荷Q越远
电势能越小;负电荷-q离场源电荷Q越远电势能越大。
(2)在负场源电荷-Q产生的电场中,正电荷q离场源电荷-Q越远电势能越
大;负电荷-q离场源电荷-Q越远电势能越小。
第十七页，共31页。
探究
(tànjiū)一
当堂检测
名师精讲
典例剖析
对静电力做功、电势能的理解
1.如图所示,试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中,沿直线从A移动到
B。(1)静电力做的功为多少?(2)若q沿折线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?
第十页，共31页。
读一读·思一思
辨一辨·议一议
四、等势面
阅读(yuèdú)教材第18~19页“等势面”部分,知道什么是等势面,理解等势
面与电场线的关系。
1.什么是等势面?
答案:电场中电势相等的各点构成的面。
2.电场线与等势面有什么关系?
答案:电场线跟等势面垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。
第六页，共31页。
力做负功,电势能增加。
3.规定零势能点之后,电势能的大小用静电力做功怎么表述?
答案:电荷在某点的电势能,等于把它从这点移动到零势能位置(wèi zhi)时
静电力做的功。
4.一般怎么规定零电势位置(wèi zhi)?
答案:通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为0,或把电荷在大
地表面上的电势能规定为零。
电势零点
电场中某点的电势大小是由电场本身的性质决定的,与
答案:AD
归纳总结(1)在正场源电荷Q产生的电场中,正电荷q离场源电荷Q越远
电势能越小;负电荷-q离场源电荷Q越远电势能越大。
(2)在负场源电荷-Q产生的电场中,正电荷q离场源电荷-Q越远电势能越
大;负电荷-q离场源电荷-Q越远电势能越小。
第十七页，共31页。
探究
(tànjiū)一
当堂检测
名师精讲
典例剖析
对静电力做功、电势能的理解
1.如图所示,试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中,沿直线从A移动到
B。(1)静电力做的功为多少?(2)若q沿折线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?
第十页，共31页。
读一读·思一思
辨一辨·议一议
四、等势面
阅读(yuèdú)教材第18~19页“等势面”部分,知道什么是等势面,理解等势
面与电场线的关系。
1.什么是等势面?
答案:电场中电势相等的各点构成的面。
2.电场线与等势面有什么关系?
答案:电场线跟等势面垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。
第六页，共31页。
力做负功,电势能增加。
3.规定零势能点之后,电势能的大小用静电力做功怎么表述?
答案:电荷在某点的电势能,等于把它从这点移动到零势能位置(wèi zhi)时
静电力做的功。
4.一般怎么规定零电势位置(wèi zhi)?
答案:通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为0,或把电荷在大
地表面上的电势能规定为零。
电势零点
电场中某点的电势大小是由电场本身的性质决定的,与
人教版高中物理选修3-1：第一章 1.4 电势能和电势 课件
3.将电荷q从A沿曲线移至B: B E
A ө q+
B
q
+
q+ F
E F
q + x2 F
F
M
q+
A
X1 F
M
W1 = q E · x1
W2 = q E · x2 ………… x1 + x2 + x3 +…=?
W3 = q E · x3
W = W1 + W2 + W3 +… = q E· |AM|
4.将电荷q从A沿其它曲线移至B，静电力做功？
议
1.若在AB两点间分别移动正、负电荷，请比较电荷电 势能的变化? 2.若取B点的电势能为零,则A点的电势能为多少? B E EPA = q E L COSθ 3.点电荷的电量为2q、 3q、… 则A点的电势能 为多少? 4.分析EPA/q一定吗？ L A ө q+
例1.如图,在场强E=103N/C的匀强电场中,点电荷 q=+1c从A移动到B,AB相距L=1m,电场力做功为多少?电
势能如何变化? A
q+ F
E B
◆电荷在B点具有的 电势能多大？ 设A点的电势能EPA=0 WAB = EPA－EPB =103J EPB = EPA－EPB =0 － 103J = － 103J ☆电势能是相对的，与 零电势能面有关。
展评
6. 静电力做功有什么特点？
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。 ◆与初、末两点在电场线上的距离有关。
7. 这个结论适合于其它电场吗？ 对于非匀强电场也适用。
议
问题: 1.一个点电荷q在电场中某点由静止释 放,将如何运动?
物理1.4 电势能和电势 课件(人教版选修31)新
2、请从做功的角度，叙述电势φA=3V 和φB=-3V的物理意义。φA= UA0= WA0/q 答思：考电：荷量若为移1C动的的正 负是电荷负从电A荷点移呢动？到零电势
点电 克场 服电力场做力功做为3功J；为电3J荷；量电为荷1量C为的1正C电的荷负电从B荷 点 从移 B点动移到动零到电零势电点势电点荷电克荷服电电场场力力做做功功为为33JJ。。
解：UAB= φA － φB= 20V－(－30V)=50V
WAB=qUAB= (－6 ×10－6) ×50J
= －3 ×10－4J 电势能增加了3 ×10－4J
主要公式
一、UAB=
WAB
q
（将WAB和q正、负号一同代入）
二、 WAB=qUAB （两种处理方法）
1、将UAB和q正、负号一同代入； 2、将UAB和q的绝对值代入，根据力和位移 （或运动）方向来判断功的正、负。
人教版选修3-1
第一章 静电场 第四节 电势能和电势
1、电场是物质存在的一种形式，在电荷的 周围存在电场。——场的物质性
2、电场和实物（即由原子、分子等组成的 物质）一样，具有力的性质和能的性质。
※电场力的性质—引入电场强度E
？ ※电场能的性质—引入……
用类比法研究电场能的性质
重力场
电场
m mg
【例题2】在电场线上有A、B、C三点， 设C点接地，将1C的正电荷由C移到A点， 电场力做功为5J；再将该电荷由A移到B， 电场力做功为－8J，求φA 、 φB 分别是多 大？ 解：由电势的定义式可知
φA =UAC=WAC/q= (－5J ) /1C=-5V
φB =UBC=WBC/q= (8 J-5J )/1C=3V 或U注A意B=：WAWB/BqC==(W－B8AJ+)W/1ACC= －8V UAB= φA －φB=8J +φ（B=-5φJA）－UAB =3V
点电 克场 服电力场做力功做为3功J；为电3J荷；量电为荷1量C为的1正C电的荷负电从B荷 点 从移 B点动移到动零到电零势电点势电点荷电克荷服电电场场力力做做功功为为33JJ。。
解：UAB= φA － φB= 20V－(－30V)=50V
WAB=qUAB= (－6 ×10－6) ×50J
= －3 ×10－4J 电势能增加了3 ×10－4J
主要公式
一、UAB=
WAB
q
（将WAB和q正、负号一同代入）
二、 WAB=qUAB （两种处理方法）
1、将UAB和q正、负号一同代入； 2、将UAB和q的绝对值代入，根据力和位移 （或运动）方向来判断功的正、负。
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第一章 静电场 第四节 电势能和电势
1、电场是物质存在的一种形式，在电荷的 周围存在电场。——场的物质性
2、电场和实物（即由原子、分子等组成的 物质）一样，具有力的性质和能的性质。
※电场力的性质—引入电场强度E
？ ※电场能的性质—引入……
用类比法研究电场能的性质
重力场
电场
m mg
【例题2】在电场线上有A、B、C三点， 设C点接地，将1C的正电荷由C移到A点， 电场力做功为5J；再将该电荷由A移到B， 电场力做功为－8J，求φA 、 φB 分别是多 大？ 解：由电势的定义式可知
φA =UAC=WAC/q= (－5J ) /1C=-5V
φB =UBC=WBC/q= (8 J-5J )/1C=3V 或U注A意B=：WAWB/BqC==(W－B8AJ+)W/1ACC= －8V UAB= φA －φB=8J +φ（B=-5φJA）－UAB =3V
物理：《电势能和电势》(新人教版选修3-1)ppt课件
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14
三. 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. 公式:
EP q
3. 单位: 伏特 符号为V
1 V = 1 J/C
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16
对电势的理解
• 1：电势的相对性：某点电势的大小是相对于 零点电势而言的。零电势的选择是任意的， 一般选地面和无穷远为零势能面。
设场外一点P的电势为 p 0
解: 从P A,电场力做的功 W E PA
E P A W 4 1 5 0 J
AE q PA 2 4 1 1 0 0 6 5V2V 0
点评:电势的确定首先要确定零电势处,
且电势可以为负. 最新版整理ppt
18
3.电势为负数时,负号表示方向吗?
电势是标量,只有大小,没有方向.(负电势 表示该处的电势比零电势处电势低.)
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例1．右图中MN为电场中某一条电场线方 向向右，在线取两点a、b 今将一电荷＋q
从a移到b则（ C ）
A.电场力做正功，＋q的电势能增加； B.电场力做负功，＋q的电势能增加； C.电场力做正功，＋q的电势能减少； D.电场力做负功，＋q的电势能减少。
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11
例2：A和B为电场中某条电场线上的点，如
图：将q=4×10-9的正电荷从A点移到B点需 克服电场力做功5 ×10-7J，则
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？
A
B
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12
电场的力的性质我们必须用场强E来描述，那
么电场的能的性质我们又应该用什么物理量来描
述呢？能否用“电势能”呢？
电场的能的性质也是电场本身的一种属性，
高中物理 1.5 电势能和电势课件 新人教版选修31
但因地球产生的重力场只会对物体产生引力，而电场对其
中的电荷既可产生引力，也可产生斥力，所以计算静电力 的功时要注意电荷的电性、移动的方向、电场强度的方向
等，以便确定功的正负和电势能的变化情况。
目标定位
预习导学
课堂讲义 第三页，共22页。 对点练习
预习(yùxí)导学
二、电势能 1．电场 2. 减少量 WAB＝EpA－EpB 3．（1）无限远 大地 (2) 零势能
电势(diànshì) 能和电势 (diànshì)
由电场线的疏密可知EA<EB； 根据沿电场线电势降低 可知φA<φB。
目标(mùbiāo)定
预习导学
课堂讲义 第十六页，共22页。 对点练习
课堂(kètáng)讲
电势(diànshì)
义三、 等势面的特点和应用
1. 特 点
2．应用
能和电势 (diànshì)
(1)在(同tè一d等iǎ势面内任意两点间移动 (1)由等势面可以判断电场中各点电势
电荷时,静电力不做功．
的高低及差别．
(2)在n空) 间没有电荷的地方两等势面
不相交．
(2)由于等势面和电场线垂直，已知等
(3) 电 场 线 总 是 和 等 势 面 垂 直 , 且 从电势较高的等势面指向电势
势面的形状分布，可以绘制电场 线，从而确定电场大体分布．
该电荷在B点和C点的电势能分别为 ，即搞清功与能的变化的对应关
多少?
系。
(3)如果规定B点的电势为零，则该
电荷在A点和C点的电势能分别为多少
？
目标定位
预习导学
课堂讲义 第十页，共22页。
对点练习
课堂(kètáng)讲 义
针对训练 下列说法正确的是（
中的电荷既可产生引力，也可产生斥力，所以计算静电力 的功时要注意电荷的电性、移动的方向、电场强度的方向
等，以便确定功的正负和电势能的变化情况。
目标定位
预习导学
课堂讲义 第三页，共22页。 对点练习
预习(yùxí)导学
二、电势能 1．电场 2. 减少量 WAB＝EpA－EpB 3．（1）无限远 大地 (2) 零势能
电势(diànshì) 能和电势 (diànshì)
由电场线的疏密可知EA<EB； 根据沿电场线电势降低 可知φA<φB。
目标(mùbiāo)定
预习导学
课堂讲义 第十六页，共22页。 对点练习
课堂(kètáng)讲
电势(diànshì)
义三、 等势面的特点和应用
1. 特 点
2．应用
能和电势 (diànshì)
(1)在(同tè一d等iǎ势面内任意两点间移动 (1)由等势面可以判断电场中各点电势
电荷时,静电力不做功．
的高低及差别．
(2)在n空) 间没有电荷的地方两等势面
不相交．
(2)由于等势面和电场线垂直，已知等
(3) 电 场 线 总 是 和 等 势 面 垂 直 , 且 从电势较高的等势面指向电势
势面的形状分布，可以绘制电场 线，从而确定电场大体分布．
该电荷在B点和C点的电势能分别为 ，即搞清功与能的变化的对应关
多少?
系。
(3)如果规定B点的电势为零，则该
电荷在A点和C点的电势能分别为多少
？
目标定位
预习导学
课堂讲义 第十页，共22页。
对点练习
课堂(kètáng)讲 义
针对训练 下列说法正确的是（