2020春新教材高中物理 第2章 电势能与电势差 第1节 静电力做功与电势能课件 鲁科版必修第三册

课标要求1.知道静电场中的电荷具有电势能。了解电势能、电势和电势差的含义。知道匀强电场中电势差与电场强度的关系。能分析带电粒子在电场中的运动情况，能解释相关的物理现象。2.观察常见电容器，了解电容器的电容，观察电容器的充、放电现象。能举例说明电容器的应用。,第1节静电力做功与电势能,知识点一静电力做功的特点,观图助学,两辆完全相同的小汽车从山脚下的同一地点，沿不同的路径到山顶，重力做功一样吗？,1.静电力做功：在匀强电场中，静电力做功wqelcos。其中为静电力方向与位移方向之间的夹角。2.特点：在静电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的_和_有关，与电荷_无关。以上结论不仅适用于匀强电场，而且也适用于非匀强电场。,起始位置,终止位置,经过的路径,思考判断,(1)电荷从电场中的a点运动到b点，路径不同，静电力做功的大小就可能不同。()(2)正电荷沿着电场线运动，静电力对正电荷做正功，负电荷逆着电场线运动，静电力对负电荷做正功。(),知识点二电势能观图助学,在甲、乙两图中，小球均从a点移到b点，甲图中小球的重力势能怎样变化？乙图中小球电势能怎样变化？,1.概念：电荷在_中具有的势能。用ep表示。2.大小：电荷在_中某点的电势能，等于电荷从该点移到零电势能点_所做的功。3.电势能与电场力做功的关系：_做的功等于电势能的_，即wabepaepbep。4.电势能的相对性：选择不同的零电势能点，电荷在电场中同一点的电势能的值是_的(填“相同”或“不同”)。,电场,电场,静电力,静电力,减少量,不同,思考判断,(1)静电力做功，电势能一定变化。()(2)静电力做正功，电荷的电势能减少，静电力做负功，电荷的电势能增加。()(3)正电荷和负电荷沿着电场线运动，电势能均减少。()(4)某点的场强为零，电荷在该点的电势能一定为零。(),核心要点,静电力做功的特点,观察探究如图所示，一带电荷量为q的正电荷在匀强电场中从a点运动到b点，已知直角边bc、ac的长度分别为a、b。,(1)若电荷沿直线ab运动，电场力做了多少功？是正功还是负功？(2)若电荷沿折线acb运动，电场力做了多少功？是正功还是负功？(3)由以上两种情况可以总结出电场力做功有何特点？试猜想电荷沿曲线adb运动，电场力做了多少功？是正功还是负功？答案(1)qea正功(2)qea正功(3)电场力做功与路径无关，只与始末位置有关，若电荷沿曲线adb运动，电场力做的功w3qea正功,探究归纳,(1)在匀强电场中，静电力做的功为wqed，其中d为沿电场线方向的位移。(2)静电力和瞬时速度方向的夹角为锐角时静电力做正功，夹角为钝角时做负功。注意判断静电力方向时要注意正负电荷。,试题案例例1如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，dab5cm，dbc12cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60角。一个电荷量为q4108c的正电荷从a移到b时电场力做的功为w11.2107j，求：,(1)匀强电场的电场强度e的大小；(2)电荷从a移到c，电场力做的功w2。,解析(1)从a到b，正电荷受到的电场力f1qe电场力做的功w1f1dabqedab,(2)由于电场力做功与路径无关，所以把电荷从a移到c做的功w2w1wbc，把电荷从b移到c，电场力做的功wbcqedbccos60410860121020.5j1.44107j，故w2w1wbc1.2107j1.44107j2.64107j。答案(1)60v/m(2)2.64107j,针对训练1如图所示，一根绝缘杆长l，两端分别带有等量异种电荷，电荷量均为q，杆处于纸面内时，匀强电场的方向与杆的夹角60。若场强为e，使杆绕杆中点o沿顺时针方向转过60角，电场力一共做了多少功？,要点归纳1.电势能的性质,(1)系统性：电势能是由电场和电荷共同决定的，是属于电荷和电场所共有的，我们习惯上说成电荷的电势能。(2)相对性：电势能是相对的，其大小与选定的零电势能点有关。确定电荷的电势能，首先应确定零势能点的位置。(3)标量性：电势能是标量，有正负但没有方向。电势能为正值表示电势能大于零电势能点的电势能，电势能为负值表示电势能小于零电势能点的电势能。,核心要点,电势能,2.静电力做功与电势能变化的关系,试题案例例2将带电荷量为6106c的负电荷从电场中的a点移到b点，克服静电力做了3105j的功，再从b移到c，静电力做了1.2105j的功，则：,(1)电荷从a移到b，再从b移到c的过程中电势能改变了多少？(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？(3)如果规定b点的电势能为零，则该电荷在a点和c点的电势能分别为多少？,解析(1)wacwabwbc(31051.2105)j1.8105j。可见电势能增加了1.8105j。(2)如果规定a点的电势能为零，由公式wabepaepb得该电荷在b点的电势能为epbepawab0wab3105j。同理，c点的电势能为epcepawac0wac1.8105j。(3)如果规定b点的电势能为零，则该电荷在a点的电势能为epaepbwab0wab3105j。c点的电势能为epcepbwbc0wbc1.2105j。答案(1)增加了1.8105j(2)3105j1.8105j(3)3105j1.2105j,方法凝炼电势能大小的判断方法,针对训练2如图所示，a、b、c为电场中同一电场线上的三点。设电荷在电场中只受电场力作用，则下列说法正确的是(),a.若在c点无初速度地释放正电荷，则正电荷向b运动，电势能减少b.若在c点无初速度地释放正电荷，则正电荷向a运动，电势能增加c.若在c点无初速度地释放负电荷，则负电荷向a运动，电势能增加d.若在c点无初速度地释放负电荷，则负电荷向b运动，电势能减少,解析若在c点无初速度地释放正电荷，正电荷所受电场力向右，则正电荷向b运动，电场力做正功，电势能减少；若在c点无初速度地释放负电荷，负电荷所受电场力向左，则负电荷向a运动，电场力做正功，电势能减少。答案a,针对训练3(多选)如图所示，在点电荷电场中的一条电场线上依次有a、b、c三点，分别把电荷量为q和q的点电荷依次放