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(共23張PPT)
第一節(jié) 電勢(shì)能與電勢(shì)
第十章 靜電場中的能量
第1課時(shí)
電勢(shì)能
第1課時(shí)
2024-2025學(xué)年人教版高中物理必修三教學(xué)課件
一個(gè)試探電荷 +q 在勻強(qiáng)電場 E 中某點(diǎn)由靜止釋放，是什么形式的能轉(zhuǎn)化為試探電荷的動(dòng)能？
動(dòng)能增加了
意味著另一種能量減少！！
將正的檢驗(yàn)電荷+q從A移至B，求電場力的功
①沿直線AB從A點(diǎn)移到B點(diǎn)
②沿折線AMB從A點(diǎn)移到B點(diǎn)
將正的檢驗(yàn)電荷+q從A移至B，求電場力的功
將正的檢驗(yàn)電荷+q從A移至B，求電場力的功
③沿曲線從A點(diǎn)移到B點(diǎn)
③沿曲線從A點(diǎn)移到B點(diǎn)
微元法
靜電力做功的特點(diǎn)
與路徑無關(guān)，只與初末位置有關(guān)！
例題1.如圖所示是以電荷+Q為圓心的一組同心圓(虛線)，電場中有A、B、C、D四點(diǎn)。現(xiàn)將一帶電荷量為q的正點(diǎn)電荷由A點(diǎn)沿不同的路徑移動(dòng)到D點(diǎn)，沿路徑①靜電力做功為W1，沿路徑②靜電力做功為W2，沿路徑③靜電力做功為W3，則 ( )
A. W2B. W1=W2=W3
C. W2>W3>W1
D. 因不知道q的具體數(shù)值，故無法進(jìn)行判斷
B
靜電力做功與什么力做功特點(diǎn)相似呢？
與路徑無關(guān)
只與初末位置有關(guān)！
靜電力做功的特點(diǎn)
重力做功的特點(diǎn)
與路徑無關(guān)
只與初末位置的高度差有關(guān)
功是能量轉(zhuǎn)化的量度。
重力做功對(duì)應(yīng)著重力勢(shì)能的變化，
那么，靜電力做功又對(duì)應(yīng)著哪種形式的能量變化呢？
電勢(shì)能
減小到電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為增加的動(dòng)能
能量的轉(zhuǎn)化通過電場力做功完成
靜電力做功與路徑無關(guān)，靜電力做功對(duì)應(yīng)電勢(shì)能的變化，它們有什么樣的關(guān)系呢？
靜電力做功等于電勢(shì)能的減小量
電勢(shì)能
電場力做功和電勢(shì)能的關(guān)系
（1）當(dāng)WAB>0，則EpA>EpB,表明電場力做正功，電勢(shì)能減小；
（2）當(dāng)WAB<0，則EpA定義：電荷在電場中具有的勢(shì)能叫電勢(shì)能，用符號(hào)EP表示。
電勢(shì)能
相對(duì)性：具體數(shù)值與零勢(shì)能面的選取有關(guān)
系統(tǒng)性：電勢(shì)能是電荷和對(duì)它有作用的電場共同組成的系統(tǒng)共有的。
標(biāo)量
通常把電荷在離場源電荷無限遠(yuǎn)處的電勢(shì)能規(guī)定為0，或把電荷在大地表面的電勢(shì)能規(guī)定為0；
電勢(shì)能
電勢(shì)能的大小——相對(duì)性
A到B電場力所做功為WAB
①若以A點(diǎn)作為零勢(shì)能面，則：
②若以B點(diǎn)作為零勢(shì)能面，則:
電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能，等于把它從該點(diǎn)移動(dòng)到零勢(shì)能面時(shí)靜電力所做的功
B
B
零勢(shì)能面
電勢(shì)能
電勢(shì)能的大小
+
A
-
A
正電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)
沿電場線方向，正電荷電勢(shì)能降低
Eq
Eq
負(fù)電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)
沿電場線方向，負(fù)電荷電勢(shì)能增加
電勢(shì)能的大小的判斷
零勢(shì)能面
B
B
電勢(shì)能
電勢(shì)能的大小
+
A
+
A
Eq
電勢(shì)能與電荷量大小的關(guān)系
正電荷q在A點(diǎn)的電勢(shì)能
正電荷nq在A點(diǎn)的電勢(shì)能
nEq
B
B
零勢(shì)能面
電勢(shì)能
電勢(shì)能的大小
+
A
-
A
Eq
Eq
電勢(shì)能與電荷正負(fù)的關(guān)系
正電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能：
電場力做正功，電勢(shì)能減小
A點(diǎn)的電勢(shì)能為正
負(fù)電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能：
電場力做負(fù)功，電勢(shì)能增加
A點(diǎn)的電勢(shì)能為負(fù)
例題2（多選）.關(guān)于在電場中移動(dòng)電荷與電勢(shì)能的關(guān)系，下列說法中正確的是(　　 )
A．電荷沿電場線方向移動(dòng)，電勢(shì)能一定增加
B．電荷沿電場力方向移動(dòng)，電勢(shì)能一定增加
C．電荷逆電場力方向移動(dòng)，電勢(shì)能一定增加
D．電荷沿垂直于電場線方向移動(dòng)，電勢(shì)能一定不變
CD
1(多選).下列說法正確的是( 　　)
A．電荷從電場中的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，每次經(jīng)過的路徑不同，電場力做的功可能不同
B．電荷從電場中的某點(diǎn)開始出發(fā)，運(yùn)動(dòng)一段路徑后，又回到了該點(diǎn)，則電場力做功為零
C．正電荷沿著電場線運(yùn)動(dòng)，電場力對(duì)正電荷做正功，負(fù)電荷逆著電場線運(yùn)動(dòng)，電場力對(duì)負(fù)電荷做正功
D．電荷在電場中運(yùn)動(dòng)，因?yàn)橛须妶隽?duì)電荷做功，所以能量守恒定律在電場中不成立
BC
2.判斷題（并簡要說明理由）
①電荷沿電場線方向移動(dòng)時(shí)，其電勢(shì)能一定減小（ ）
②檢驗(yàn)電荷在電場中某點(diǎn)所受的電場力很大時(shí)，它在該點(diǎn)具有的電勢(shì)能也一定大。（ ）
③把兩個(gè)異號(hào)電荷靠近時(shí)，電荷電勢(shì)能增大。（ ）
④電荷在電場中移動(dòng)時(shí)，若電場力對(duì)電荷做正功，電荷的電勢(shì)能一定減小.（ ）
3.將電荷量為6×10－6 C的負(fù)電荷從電場中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，克服靜電力做了3×10－5 J 的功，再從B移到C，靜電力做了1.2×10－5 J 的功，則：
（1）該電荷從A移到B，再從B移到C的過程中，電勢(shì)能共改變了多少？
（2）如果規(guī)定A點(diǎn)的電勢(shì)能為零，則該電荷在B點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢(shì)能分別為多少？
①從A移動(dòng)到B:
②從B移動(dòng)到C:
電勢(shì)能增加：
電勢(shì)能減小：
電勢(shì)能總共變化了：
3.將電荷量為6×10－6 C的負(fù)電荷從電場中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，克服靜電力做了3×10－5 J 的功，再從B移到C，靜電力做了1.2×10－5 J 的功，則：
（2）如果規(guī)定A點(diǎn)的電勢(shì)能為零，則該電荷在B點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢(shì)能分別為多少？
①從A移動(dòng)到B:
電勢(shì)能增加：
則B點(diǎn)電勢(shì)能為：
②從A移動(dòng)到B:
電勢(shì)能增加：
則C點(diǎn)電勢(shì)能為：

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