1.4.1电势能精品课件

1、 做一做做一做 ： 一个一个试探电荷质量试探电荷质量m=1x10m=1x10-4-4kgkg、电荷量、电荷量q=+4x10q=+4x10-9-9C C，在场强在场强E=5.0 x10E=5.0 x106 6N/CN/C的的匀强匀强电场中电场中某点由静止释放某点由静止释放, ,它将如何运动它将如何运动? ? 5s5s后它的速度是多少？动能是多少？（重力后它的速度是多少？动能是多少？（重力忽略不计）忽略不计）EFAB+沿电场方向做初速度为沿电场方向做初速度为0 0的匀加速直线运动的匀加速直线运动 a=200m/s=200m/s2 2 v5 5=1000m/s E=1000m/s Ek=50=50J

2、E力和运动的角度：力和运动的角度： 静电力静电力产生加速度，电荷的速度增加。产生加速度，电荷的速度增加。功和能的角度：功和能的角度： 静电力对电荷做功，电荷的动能增加。静电力对电荷做功，电荷的动能增加。F什么能转化为动能呢什么能转化为动能呢? ?AB+ +从能量的角度认识电场从能量的角度认识电场类比学习法 类比法是根据两个（两类）对象之间在某方面类比法是根据两个（两类）对象之间在某方面的相同或相似，而推出它们在其他方面也可能相同的相同或相似，而推出它们在其他方面也可能相同或相似的逻辑推理方法。具体来说，或相似的逻辑推理方法。具体来说，A A事物具有属事物具有属性性a a、b b、c c，又具有

3、属性，又具有属性d d。如果。如果B B事物具有属性事物具有属性a a、b b、c c，那么，那么，B B事物也可能具有属性事物也可能具有属性d d。是否真是这。是否真是这样，需要得到实验或实践的验证。样，需要得到实验或实践的验证。属性属性静电场静电场重力场（引力场）重力场（引力场）a a电荷周围的一种物质电荷周围的一种物质地球周围的一种物质地球周围的一种物质b b对场中电荷有力的作用对场中电荷有力的作用对场中物体有力的作用对场中物体有力的作用c c静电力：静电力：F=qEF=qE重力：重力：G=mgG=mg性质性质d d： 在重力场中，重力做功与路径无关。在重力场中，重力做功与路径无关。 在

4、电场中，静电力做功也与路径无关吗？在电场中，静电力做功也与路径无关吗？你将创设怎样的情境来论证这一问题呢？你将创设怎样的情境来论证这一问题呢？ 如图，在匀强电场中把正电荷如图，在匀强电场中把正电荷q q沿三种不沿三种不同的路径从同的路径从A A点移到点移到B B点，求静电力做的功分别点，求静电力做的功分别是多少？是多少？探究一、静电力做功的特点探究一、静电力做功的特点BMAFq q+甲甲乙乙丙丙E 先独立思考，根据功的公式写出三种情况下的结先独立思考，根据功的公式写出三种情况下的结果表达式，然后阅读课本相关内容，并做好自由发言果表达式，然后阅读课本相关内容，并做好自由发言准备。准备。M探究一、

5、静电力做功的特点探究一、静电力做功的特点EW = F|AB| cos= q Eq E|AM|AM|1.1.将电荷将电荷q q从从A A沿直线移至沿直线移至B B: :AB+q q+q qFMEAB2.2.将电荷将电荷q q从从A A沿折线移至沿折线移至B:B:对对AM:W1 = q E |AM|对对MB:W2 = 0对全程对全程: :W = W1 + W2= q E|AM|+q qF+q qF探究一、静电力做功的特点探究一、静电力做功的特点3.3.将电荷将电荷q q从从A A沿曲线移至沿曲线移至B:B:MEAB+q qFEAB+q qF+q qF+q qF+q qFW = W1 + W2 +

6、W3 + = q E|AM|W1 = q E x1W2 = q E x2W3 = q E x3 Mx1 + x2 + x3 +=?X1x2探究一、静电力做功的特点探究一、静电力做功的特点微元法微元法4.4.将电荷将电荷q q从从A A沿其它曲线移至沿其它曲线移至B B，静电力做功？，静电力做功？5. 5. 如果移动负电荷，如果移动负电荷，1 14 4结论又如何？结论又如何？MEABq qFB+MAFq q+说一说：说一说： 静电力做功有什么特点？静电力做功有什么特点？ 在在电场电场中移动电荷时中移动电荷时, ,静电力做的功静电力做的功与电荷经过的与电荷经过的路径无关路径无关, ,与电荷的与电荷

7、的起始起始位置和位置和终点终点位置有关位置有关。此特点对匀强电场和非匀强电场都适此特点对匀强电场和非匀强电场都适用。用。l电势能电势能：由于移动电荷时静电力做功由于移动电荷时静电力做功与路径无关与路径无关, ,电荷在电场中也具有势能，电荷在电场中也具有势能，这种势能叫做电势能。用这种势能叫做电势能。用EpEp表示。表示。 性质性质e e： 在重力场中，由于移动物体时重力做在重力场中，由于移动物体时重力做功与路径无关，同一物体在地面附近的同功与路径无关，同一物体在地面附近的同一位置才具有确定的重力势能。在静电场一位置才具有确定的重力势能。在静电场中，移动电荷时静电力做功也与路径无关，中，移动电荷

8、时静电力做功也与路径无关，是否也存在与位置有关的势能呢？这种势是否也存在与位置有关的势能呢？这种势能叫什么呢？能叫什么呢？性质性质f f： 在重力场中，在重力场中，重力做正功，重力势能减少；重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加重力做负功，重力势能增加。 用公式表示：用公式表示：WWABAB=E=EPAPA-E-EPBPB=E=EP P减减 在静电场中，是否也有在静电场中，是否也有“静电力做正功，静电力做正功，电势能减少；静电力做负功，电势能增加。电势能减少；静电力做负功，电势能增加。”的规律呢？的规律呢？探究二探究二: :静电力做功与电势能变化的关系静电力做功与电势能变化的关系

9、下列电荷在电场中移动时下列电荷在电场中移动时, ,静电力做什么功静电力做什么功? ?电电荷的电势能如何变化荷的电势能如何变化? ?EAB+若在电场中移动的是负电荷呢若在电场中移动的是负电荷呢? ?F -FEAB+F -F静电力对电荷做正功静电力对电荷做正功, ,电荷的电势能减少电荷的电势能减少静电力对电荷做负功静电力对电荷做负功, ,电荷的电势能增加电荷的电势能增加 W WABAB = E = EPAPA - E - EPBPB 静电力做的功等于电势能的减少量。 如图如图1 1所示，所示，a a、b b为某电为某电场线上的两点，试比较电荷场线上的两点，试比较电荷+q+q在在A A、B B两点具

10、有的电势能的多两点具有的电势能的多少少。练一练练一练电势能具有相对性。电势能具有相对性。 电荷在某点的电势能电荷在某点的电势能, ,等于静电等于静电力把它从该点移动力把它从该点移动到到零势能位置零势能位置时所做的功。即时所做的功。即 E EPAPA= =W WABAB性质性质g g： 重力势能具有相对性。只有选取了零势能参考平重力势能具有相对性。只有选取了零势能参考平面才能确定物体在某一位置具有的重力势能。选取的参面才能确定物体在某一位置具有的重力势能。选取的参考平面不同，物体在某一位置的重力势能数值也不同。考平面不同，物体在某一位置的重力势能数值也不同。 ( (通常把离场源通常把离场源无限远

11、处无限远处或或大地表面大地表面的电势能规定为零的电势能规定为零) ) 电势能也具有相对性吗？怎样确定电荷在电场中电势能也具有相对性吗？怎样确定电荷在电场中某一位置具有的电势能数值呢？某一位置具有的电势能数值呢？WWABAB = E = EPAPA - E - EPBPB 整体感知整体感知:这节课我们学习了哪些内容？这节课我们学习了哪些内容？3.3.静电力做功与电势能变化的关系：静电力做功与电势能变化的关系：3.3.静电力对电荷做正功静电力对电荷做正功 , ,电荷的电势能减少电荷的电势能减少WWABAB = E = EPAPA - E - EPBPB 静电力做的功等于电势能的静电力做的功等于电势

12、能的减少量减少量. .l总结总结 提高：提高：4. 4. 电荷在某点的电势能电荷在某点的电势能, ,等于等于把它从该点移动把它从该点移动到到零势零势能位置能位置时静电时静电力力所做的功。即所做的功。即 E EP P= =W W ( (通常把离场源通常把离场源无限远处无限远处或或大地表面大地表面的电势能规定为零的电势能规定为零) )2. 2. 电势能：由于移动电荷时静电力做功与路径无关电势能：由于移动电荷时静电力做功与路径无关, ,电电荷在电场中也具有势能，这种势能叫电势能。用荷在电场中也具有势能，这种势能叫电势能。用EpEp表示。表示。5.5.电势能具有相对性、系统性。电势能具有相对性、系统性

13、。1. 1. 静电力做功的特点：在电场中移动电荷时，静电力做静电力做功的特点：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，的功与电荷的起始位置和终止位置有关，与路径无关与路径无关。( (负功负功) )( (增加增加) ) 有一电荷有一电荷q= -3 X 10q= -3 X 10-6-6 C C的点电荷，从电的点电荷，从电场中的场中的A A点移到点移到B B点时，克服静电力做功点时，克服静电力做功6X106X10-4-4J J。求：求： 1 1、电荷的电势能怎样变化、电荷的电势能怎样变化? ?变化了多少？变化了多少？ 2 2、若以、若以B B为零势能点，电荷在为零势能点，电荷

14、在A A点时的电势能点时的电势能E EPAPA为多少？为多少？ 3 3、如果把该电荷从、如果把该电荷从B B点移到点移到C C点时静电力做功点时静电力做功9X109X10-4-4J J，电荷的电势能怎样变化？变化多少？，电荷的电势能怎样变化？变化多少？ 4 4、若选、若选C C点的电势能为零，则电荷在点的电势能为零，则电荷在A A点时的点时的电势能电势能E EPAPA为多少？为多少？ 5 5、通过这一例题，你有什么收获？、通过这一例题，你有什么收获？案例探究案例探究: :增加了增加了6x106x10-4-4J J。=-6x10=-6x10-4-4J J。减少了减少了9x109x10-4-4J

15、J。=3x10=3x10-4-4J J。取不同的零势能点，电荷的电势能是不同的。取不同的零势能点，电荷的电势能是不同的。 1 1、将带电量为、将带电量为6 61010-6-6C C的负电荷从电场中的的负电荷从电场中的A A点点移到移到B B点，克服电场力做了点，克服电场力做了3 31010-5-5J J的功，再从的功，再从B B移到移到C C，电场力做了，电场力做了1.21.21010-5-5J J的功，则的功，则 （1 1）电荷从）电荷从A A 移到移到B B，再从，再从B B 移到移到C C 的过程中电的过程中电势能共改变了多少？势能共改变了多少？ （2 2）如果规定）如果规定A A点的电

16、势能为零，则该电荷在点的电势能为零，则该电荷在B B点点和和C C点的电势能分别为多少？点的电势能分别为多少？ （3 3）如果规定）如果规定B B点的电势能为零，则该电荷在点的电势能为零，则该电荷在A A点点和和C C点的电势能分别为多少？点的电势能分别为多少？课堂练习课堂练习总结总结提高提高l1.1.静电力做功与电势能变化的关系：静电力做功与电势能变化的关系： WWABAB = E = EPAPA - E - EPBPB 静电力做正功，电势能减少；静电力做负功，电势能增加。静电力做正功，电势能减少；静电力做负功，电势能增加。l2. 2. 电荷在某点的电势能电荷在某点的电势能, ,等于静电力把

17、它从该点移动到零势等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功。即能位置时所做的功。即 EP=WEP=W。l3.3.选取不同的零势能参考点，同一电荷在电场中同一位置具选取不同的零势能参考点，同一电荷在电场中同一位置具有的电势能数值不同。即电势能具有相对性。有的电势能数值不同。即电势能具有相对性。课堂练习课堂练习 2 2、一个电荷只在电场力作用下从电场中的、一个电荷只在电场力作用下从电场中的A A点移到点移到B B点时，电场力做了点时，电场力做了5 510106 6J J的功，的功，那么那么 ( )( ) A A电荷在电荷在B B处时将具有处时将具有5 510106 6J J 的电势能的电势能

18、 B B电荷在电荷在B B处将具有处将具有5 51010-6-6J J 的动能的动能 C C电荷的电势能减少了电荷的电势能减少了5 51010-6-6J J D D电荷的动能增加了电荷的动能增加了5 51010-6-6J J 3 3、如图、如图1 1所示，所示，a a、b b为某电场线上的两点，为某电场线上的两点，那么以下的结论正确的是那么以下的结论正确的是 （ ） A A把正电荷从把正电荷从a a移到移到b b，电场力做正功，电，电场力做正功，电荷的电势能减少荷的电势能减少 B B把正电荷从把正电荷从a a移到移到b b，电场力做负功，电，电场力做负功，电荷的电势能增加荷的电势能增加 C C把负电荷从把负电荷从a a移到移到b b，电场力做正功，电，电场力做正功，电荷的电势能减少荷的电势能减少 D D把负电荷从把负电荷从a a移到移到b b，电场力做负功，电，电场力做负功，电荷的电势能增加荷的电势