电势能和电势【教学课件】 2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

第十章

静电场中的能量

第1节

电势能和电势问题：一个试探电荷在电场中某点由静止释放，将如何运动?

+在电场力作用下电荷做加速运动，一段时间后获得一定的速度，试探电荷的动能增加什么能转换为动能的呢?

1知道静电力做功的特点,掌握静电力做功与电势能变化之间的关系2理解电势能、电势的概念及电势和电势能的相对性3掌握电势能的计算方法4会判断电场中两点电势的高低【探究一：静电力做功的特点】ME情景一：在匀强电场中，将电荷q从A沿直线移至B:ABө+qF问题：静电力做功多少？分析结果：一、静电力做功的特点。MөEAB情景二：在匀强电场中，将电荷q从A沿折线移至B:对AM:对MB:对全程:+qF+qF问题：静电力做功多少？分析结果：情景三：在匀强电场中，将电荷q从A沿曲线移至B:MөEAB+qFEAB+qF+qF+qF+qF……Mx1x2x3【探究归纳】静电力做功的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，仅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。该结论对于非匀强电场也是适用的。什么力做功还有这个特点？WG＝mgh1－mgh2定义:重力势能Ep＝mgh重力做的功等于重力势能的减少量重力做功的特点（A→B）温故知新功和能量的变化密切相关。重力做功对应着重力势能的变化，那么，静电力做功又对应着哪种形式的能量变化呢？类比推理二、电势能

电场中的电荷由于受到电场力作用而具有的势能。正电荷从A点移到B点时，静电力做正功，电荷的电势能减少。正电荷从B点移到A点时，静电力做负功，即电荷克服静电力做功，电荷的电势能增加。把正电荷从A点移到B

+

把正电荷从B点移到A

-

二、电势能

1.电荷在电场中具有与其位置有关的能量叫电势能。

2.电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小。

3.电场力对电荷做负功，电荷的电势能增加。电场力做的功等于电势能变化量的负值

（2）电势能减小

电势能为负表示的物理意义是什么？

+

二、电势能1.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。2.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。4.电势能是相对的，与零势能面的选择有关。

电势能为负表示电荷在该处的电势能比零还要小3.电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性。电势能是标量例题2：将带电量为6×10-6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了3×10-5J的功，再从B移到C，电场力做了1.2×10-5J的功，则（1）电荷从A移到B，再从B移到C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？（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？

重力势能和电势能类比重力势能电势能重力：地球和物体之间存在的吸引力电场力：电荷之间的作用力

电场力做正功，电势能就减少电场力做负功，电势能就增加电场力作功，电势能改变重力做功，重力势能改变重力做正功，重力势能就减少重力做负功，重力势能就增加

二、电势能

1.正电荷顺电场线移动，电势能如何变化？

2.负电荷顺电场线移动，电势能如何变化？

3.正电荷逆电场线移动，电势能如何变化？

4.负电荷逆电场线移动，电势能如何变化？尽管重力做功与电场力做功很相似，但还是存在很大差异——存在两种电荷三、电势1.定义:电荷在电场中某一点的

与它的

之比。2.公式:φ=

。3.单位:在国际单位制中,电势的单位是

,符号是V,1V=1J/C。4.电势是

(填“矢”或“标”)量,只有大小,没有方向。电势能电荷量

伏特标(1)假如正试探电荷沿着电场线从A点移到B点,电荷的电势能如何变化?A、B两点电势有什么关系?答案电势能减少φA>φB(2)假如负试探电荷从A点移到B点,电势能如何变化?A、B两点电势有什么关系?答案电势能增加φA>φB

降低大地无限远标[提炼·总结]拓展1

A点与B点哪个位置电势高?答案

φA>φB答案

EpA<EpB拓展2

q2在A点还是B点的电势能大?

1.真空中有电荷量为+4q和-q的两个点电荷,分别固定在x轴上-1和0处。设无限远处电势为0,x正半轴上各点电势φ随x变化的图像正确的是()D2.（多选）在O点处固定一个正点电荷，P点在O点右上方。从P点由静止释放一个带负电的小球，小球仅在重力和该点电荷电场力作用下在竖直面内运动，其一段轨迹如图所示。M、N是轨迹上的两点，OP>OM，OM=ON，则小球（

）A.在运动过程中，电势能先增加后减少B.在P点的电势能大于在N点的电势能C.在M点的机械能等于在N点的机械能D.从M点运动到N点过程中，电场力始终不做功BC3.如图所示，两个带等量正电的点电荷位于M、N两点上，E、F是MN连线中垂线上的两点，O为EF、MN的交点，EO=OF。一带负电的点电荷在E点由静止释放后（

）A.做匀加速直线运动B.在O点所受静电力最大C.由E到O的时间等于由O到F的时间D.由E到F的过程中电势能先增大后减小C电势能与电势静电力做功电势能特点：只与初末位置有关与路径无关计算方法：W=qELcosθ(θ为力与位移之间的夹角)定义：电荷在电场中具有的势能静电力做功与电