电场力的功 电势能 课件-2026-2027学年高二上学期物理教科版必修第三册

·第一章静电场Highschoolphysics理解电场力做功与电势能变化的关系，了解电势能的概念，认识电势能的相对性。02知道电场力做功与路径无关的特点。01重点重难点01电场力做功的特点如图所示，在电场强度为E的匀强电场中，电量为+q的试探电荷沿三种不同路径从点A移动到点B，A、B两点间距离为d，回答下列问题：(1)匀强电场中电场力特点是什么？是恒力，大小为Eq(2)如何求解恒力做功的大小？W=F·(lcosα)W=(Fcosα)·l(3)求图(a)(b)(c)中s1、s2、s3三种路径下电场力做的功。Wa=Wb=Wc=EqLx=Eqd(4)总结匀强电场中电场力做功的特点。在匀强电场中移动电荷时，电场力所做的功只与电荷的电量及起点、终点的位置有关，与路径无关。(5)上述结论是在匀强电场中推导出来的，对于非匀强电场也适用吗？适用电场力做功只与移动电荷的电荷量以及起点和终点的位置有关，与路径无关。对非匀强电场也适用电场力做功的特点1.如图所示是以点电荷+Q为圆心的一组同心圆(虚线)，电场中有A、B、C、D四点。现将一带电荷量为q的正点电荷由A点沿不同的路径移动到D点，沿路径①做功为W1，沿路径②做功为W2，沿路径③做功为W3，则A.W2<W3<W1

B.W1=W2=W3C.W2>W3>W1

D.W3>W2>W1因为电场力做功只与电荷的电荷量及其在电场中的初、末位置有关，而与电荷运动路径无关，故沿三条路径将点电荷由A点移动到D点的过程中，电场力做功相等，选项B正确，A、C、D错误。√两带电小球，电荷量分别为+q和-q，固定在一长度为l的绝缘细杆的两端，置于电场强度为E的匀强电场中，杆与场强方向平行，其位置如图所示。若此杆绕过O点垂直于杆的轴线转过180°，则在此转动过程中电场力做的功为

A.0 B.qElC.2qEl

D.πqEl

电场力对两小球均做正功，大小与路径无关，对每个小球做的功均为qEl，共为2qEl，故C正确。√02电势能电场力做功与电势能变化的关系(1)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，电场力做功又对应着哪种形式的能量变化呢？电势能

(2)①把正电荷从A点移到B点，电荷的电势能如何变化？电场力做正功，电荷的电势能减少②把正电荷从B点移到A点时，电荷的电势能如何变化？电场力做负功，电荷的电势能增加电势能

Ep电势能是标量，只有大小，没有方向，但有正负。电荷在静电场中具有的势能。单位：焦耳，简称焦，符号J系统性：电势能是电荷与电场共有的能量相对性：通常取无穷远处或大地为零电势能的位置电势能正负表示相对零势能点的能量高低电场力做功与电势能变化的关系

01定量关系电荷从A移到BWAB=EpA-EpB

02定性关系F电做正功，Ep↓F电做负功，Ep↑

03Ep的大小电荷在A点EpA=WA→0(1)负电荷沿电场线方向移动时，电场力做负功，电势能增加。(

)(2)某电场中，带电物体在A点具有的电势能EpA=5J，在B点具有的电势能EpB=-8J，则EpA>EpB。(

)(3)电势能与重力势能相似，是相对量，与零电势能位置的选取有关。(

)√√√2.(来自教材)某电场中有A、B、C三点，把一个电荷量为q的正电荷从A点移到B点的过程中，电场力做功5×10-9J，再从B点移到C点，电场力做功-8×10-9J。(1)在从A点经过B点移到C点的整个过程中，该电荷的电势能是增加还是减少了？变化量是多少？电场力做的总功为W=W1+W2=5×10-9J+(-8×10-9J)=-3×10-9J说明整个过程中该电荷的电势能增加了3×10-9

J(2)以B点为电势能零点，该电荷位于A点以及C点的电势能各是多少？EpA=5×10-9

J(3)如果把电荷量为-q的电荷从A点经过B点移到C点，该电荷的电势能是增加还是减少了？变化量是多少？负电荷所受的电场力方向与正电荷所受的电场力方向相反，EpC=8×10-9

J位移相同时电场力做的功与原来的数值相等而正负号相反，电场力做的总功为W'=-W=3×10-9

J，即电势能减少了3×10-9

J。3.(2024·宜宾市兴文第二中学高二月考)某区域电场线分布如图所示。将同一负的试探电荷先后置于a、b两点，电势能分别为Epa和Epb，电荷所受电场力大小分别为Fa和Fb，则A.Epa>Epb，Fa<FbB.Epa>Epb，Fa>FbC.Epa<Epb，Fa<FbD.Epa<Epb，Fa>Fb√依题意，由于a点电场线较b点电场线密，可知a点场强大于b点场强，则同一负的试探电荷先后置于a、b两点，可知有Fa>Fb；将负电荷从a点移至b点，从题图可知，电场力做负功，则电势能变大，则可知Epa<Epb，故A、B、C错误，D正确。4.(多选)如图为“小珠落玉盘”的演示实验，两金属板平行放置如图所示，M、N为极板上两点，表面潮湿的泡沫小球刚开始静止在N点，用高压感应圈的直流高压加在两极板上，让下极板带正电，上极板带负电，看到泡沫小球先向上运动，与上极板接触后泡沫小球又向下运动，再与下极板接触再向上运动，之后在两平行板间往复运动，下列说法正确的是A.泡沫小球在向上运动过程中，小球带负电B.泡沫小球在向下运动过程中，电势能减小C.泡沫小球在向上运动过程中，电势能减小D.泡沫小球在向下运动过程中，做减速运动√√泡沫小球在向上运动过程中，小球带正电，选项A错误；泡沫小球与上极板接触后带负电，向下运动过程中，电场力做正功，电势能减小，选项B正确；泡沫小球与下极板接触后带正电，向上运动过程中，电场力做正功，电势能减小，选项C正确；小球在向下运动过程中，电场力和重力都向下，