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《2020_2021学年新教材高中物理第十章静电场中的能量1电势能和电势课件新人教版必修3202104062259.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第十章 静电场中的能量1.电势能和电势一、静电力做功的特点【情境思考】如图,在电场强度为E的匀强电场中,一个点电荷+q沿不同路径(①沿电场方向,②沿折线ACB,③沿曲线ADB)从A点移动到B点,分析讨论:必备知识·自主学习(1)沿不同路径静电力做功相同吗?(2)静电力对电荷做功的特点是什么?提示:(1)静电力做功相同。(2)静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关,与电荷经过的路径无关。1.静电力做功:在匀强电场中,静电力做功W=qElcosθ。其中θ为__________________之间的夹角。2.静电力做功的特点:在静电场中移动电荷时,静电力做的功与电荷的起始位置和终
2、止位置_____(选填“有关”或“无关”),与电荷经过的路径_____(选填“有关”或“无关”)。静电力与位移方向有关无关二、电势能【情境思考】一个试探电荷在匀强电场中某点由静止释放,它将如何运动?动能将如何变化?(不计重力)是什么能转化为试探电荷的动能的呢?提示:做初速度为零的匀加速直线运动,动能增大,电势能转化为动能。1.电势能:电荷在_____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_______。表达式:WAB=______。电场减少量EpA-EpB3.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__________
3、_时静电力做的功EpA=WA0。4.零势能位置:电场中规定的电势能_____的位置,通常把离场源电荷_________或_______的电势能规定为零。零势能位置为零无穷远处大地处三、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_____。2.公式:φ=_______。3.单位:国际单位制中,电势的单位是伏特,符号是V,1V=1J/C。4.特点:(1)相对性:电场中各点电势的高低,与所选取的零电势的位置有关,一般情况下取_______或地球为零电势位置。(2)标矢性:电势是标量,只有大小,没有方向,但有_____。比值无穷远正负5.与电场线的关系:沿电场线方向电势__
4、_______。逐渐降低【易错辨析】(1)只要电荷在电场中移动,静电力一定做功。()(2)静电力做功与重力做功类似,与初末位置有关,与路径无关。()(3)电荷从电场中的A点运动到B点,路径不同,静电力做功不同。()(4)某点的场强为零,电荷在该点的电势能一定为零。()(5)正电荷和负电荷沿着电场线运动,电势能均减小。()(6)电荷在电势高处具有的电势能一定大。()×√××××(7)电场线密集处场强大,电势高。()(8)某一点的电势为零,其场强一定为零。()(9)某点的电势为零,电荷在该点的电势能一定为零。()××√关键能力·合作学习知识点一静电力做功的特点1.电场力做功的特点:
5、在匀强电场中移动电荷时,静电力所做的功与电荷的起始位置和终止位置有关,与电荷经过的路径无关。2.电场力做功正负的判定:(1)若电场力是恒力,当电场力方向与电荷位移方向夹角为锐角时,电场力做正功;夹角为钝角时,电场力做负功;夹角为直角时,电场力不做功。(2)根据电场力和瞬时速度方向的夹角判断。此法常用于判断曲线运动中变化电场力的做功情况。夹角是锐角时,电场力做正功;夹角是钝角时,电场力做负功;电场力和瞬时速度方向垂直时,电场力不做功。(3)根据电势能的变化情况判断。由电场力做功与电势能变化的关系可知:若电势能增加,则电场力做负功;若电势能减少,则电场力做正功。(4)若物体只受电场
6、力作用,可根据动能的变化情况判断。根据动能定理,若物体的动能增加,则电场力做正功;若物体的动能减少,则电场力做负功。【典例示范】【典例】如图所示,在E=5×105V/m的匀强电场中,有A、B两点,它们间的距离为2cm,两点的连线与场强方向成60°角。将一个电荷量为-2×10-5C的电荷由A移到B。问:在此过程中,静电力对该电荷做了多少功?【解析】电荷由A移动到B的过程中,静电力对该电荷做的功W=qELcos60°=-0.1J。【规律方法】求电场力做功的方法(1)可类比重力做功的研究方法来研究电场力做功的情况。(2)若电荷在匀强电场中做直线运动,可直接应用功的定义式W=FLcos
7、θ求解。(3)若电荷在非匀强电场中做直线运动,可以先求出全过程中电场力的平均值,再利用功的定义式求解。【素养训练】(多选)如图所示,在等量异种电荷形成的电场中,画一正方形ABCD,对角线AC与两点电荷连线重合,两对角线交点O恰为电荷连线的中点。下列说法正确的是()A.B、D两点的电场强度相同B.A点的电场强度大于C点的电场强度且两点电场强度方向相同C.一电子沿B→C→O→D路径移动到D点,电场力一直做正功D.一电子沿对角线B→O→D路径移动,电场力不做功【解析】选A、D。由于B、D两点处在等
