鲁科版(2019)新教材高中物理必修3 第2章 电势能与电势差 第1节 静电力做功与电势能课件(共26张PPT)

(课件网) 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？ 如图，在电场强度为E的匀强电场中，一个点电荷＋q沿不同路径(①沿电场方向，②沿折线ACB，③沿曲线ADB)从A点移动到B点，分析讨论沿不同路径静电力做功相同吗？静电力对电荷做功的特点与上述重力做功的特点相同吗？ 1.静电力做功：在匀强电场中，静电力做功W＝qElcos θ。其中θ为_____之间的夹角。 2.静电力做功的特点：在静电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置_____，与电荷经过的路径_____。 静电力与位移方向 有关 无关 [思考判断] (1)只要电荷在电场中移动，静电力一定做功。(　　) (2)静电力做功与重力做功类似，与初末位置有关，与路径无关。(　　) (3)电荷从电场中的A点运动到B点，路径不同，静电力做功不同。(　　) × √ × [观图助学] 一个试探电荷在匀强电场中某点由静止释放，它将如何运动？动能将如何变化？(不计重力)是什么能转化为试探电荷的动能的呢？ 知识点二　电势能 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：EpA＝WA0 （通常把离场源电荷无穷远处或大地处的电势能规定为零）。 3.电势能与电场力做功的关系：_____做的功等于电势能的_____，即WAB＝EpA－EpB＝－ΔEp。 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。 电场 电场 静电力 静电力 减少量 不同 [思考判断] (1)某点的场强为零，电荷在该点的电势能一定为零。(　　) (2)正电荷和负电荷沿着电场线运动，电势能均减小。(　　) × × [观察探究] (1)如图所示，试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中，沿直线从A移动到B，静电力做的功为多少？若q沿折线AMB从A点移动到B点，静电力做的功为多少？ 核心要点 静电力做功与电势能 (2)若q沿任意曲线从A点移动到B点，静电力做的功为多少？由此可得出什么结论？ (3)对比静电力做功和重力做功的特点，它们有什么相同之处？重力做功引起重力势能的变化，静电力做功引起什么能的变化？ 答案　(1)静电力F＝qE，静电力与位移夹角为θ，静电力对试探电荷q做的功W＝F·|AB|cos θ＝qE·|AM|。在线段AM上静电力做的功W1＝qE·|AM|，在线段MB上静电力做的功W2＝0，总功W＝W1＋W2＝qE·|AM|。 (2)W＝qE·|AM|。电荷在匀强电场中沿不同路径由A点运动到B点，静电力做功相同。说明静电力做功与路径无关，只与初、末位置有关。 (3)静电力做功与重力做功都与路径无关，静电力做功引起电势能的变化。 [探究归纳] 1.静电力做功的特点 (1)静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，但与具体路径无关，这与重力做功特点相似。 (2)静电力做功的特点不受物理条件限制，不管静电力是否变化，是否是匀强电场，是直线运动还是曲线运动，静电力做功的特点不变。 2.电势能 (1)电势能Ep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在电场中某点的电势能。 (2)电势能是相对的，其大小与选定的参考点有关。确定电荷的电势能，首先应确定参考点，也就是零势能点的位置。 (3)电势能是标量，有正负但没有方向。在同一电场中，电势能为正值表示电势能大于参考点的电势能，电势能为负值表示电势能小于参考点的电势能。 3.静电力做功与电势能变化的关系 (1)WAB＝EpA－EpB。 静电力做正功，电势能减小；静电力做负功，电势能增加。 (2)在同一电场中，正电荷在电势高的地方电势能大，而负电荷在电势高的地方电势能小。 [试题案例] [例1] (多选)如图， ... ...