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课件网) 人教版高中物理 必修三 电势能和电势 使用范围：第十章 静电场中的能量 第一节 目录 CONTENTS 静电力做功的特点 电势能与功能关系 电势 01 PART ONE 静电力做功的特点 新知导入 一、静电力做功的特点 1.重力和静电力的对比 mg qE 甲 乙 （1）重力的大小和方向 如图甲所示，一个质量为m的物体不管它怎样运动，在地面某位置所受的重力大小都等于mg，方向竖直向下。 （2）静电力的大小和方向 如图乙所示，一个带正电的电荷量为q的试探电荷在匀强电场中某位置，不管它怎样运动，其所受静电力的大小都等于qE，方向跟电场强度E的方向相同。 静电力做功的特点 新知探究 2.静电力做功的特点 思考讨论：重力做功具有跟路径无关的特点，静电力做功是否也具有这一特点？ 思路：在电场强度为 E 的匀强电场中任取 A、B两点，把试探电荷 q 沿不同路径从 A 点移动到 B 点，通过计算不同路径的静电力做功来判断其是否具有与路径无关的特点。 静电力做功的特点 静电力做功的特点 新知探究 如图为匀强电场，试求电荷量为q的正电荷从A运动到B静电力做功WAB 、从A运动到M静电力做功WAM 、从M运动到B静电力做功WMB 。 静电力做功的特点 新知探究 由W=FL可知： WAB =F·cosθ·|AB|=q·E·cosθ·|AB|=q·E·|AE| WAM =q·E·|AE| WMB=0 WAMB=WAM +WMB=q·E·|AE| 可见，电荷q无论从A点移动到B点，还是从A点先移动到M点再移动到B点，以上两种不同路径中静电力对q所做的功是一样的。 静电力做功的特点 新知探究 另外，使q沿任意曲线ANB从A点移动到B点， 此时从A点到B点静电力做功是否还是 W =q·E·|AE|呢？ 结论：结论：在匀强电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，但与电荷经过的路径无关。 说明：这一结论对于非匀强电场也同样适用。 根据“化曲为直”法可以推理出： W ANB=q·E·|AE| 新知讲解 特别提醒！ 静电力做功和重力做功有很多相似特点，不过要注意，地球产生的重力场只会对物体产生引力，而电场对电场中的电荷既可产生引力，也可产生斥力，所以计算静电力做功时要注意电荷的电性、移动的方向、电场强度的方向等，以便确定功的正负和电势能的变化情况。 静电力做功的特点 新知探究 思考1：一个正电荷在电场中只受到静电力 F的作用，它在电场中由 A 点运动到 B 点时，静电力做正功还是负功？动能增加还是减少？ E + F + A B 因为静电力的方向与位移的方向相同所以静电力做正功 WAB 。 由动能定理可知，该电荷的动能增加了 WAB 。 静电力做功的特点 新知探究 思考2：物体动能加了，意味着有另外一种形式的能量减少了。这是一种什么形式的能量转化为动能？ 这就是我们今天所要学的电势能转化为动能。 我们研究电场强度时，我们是从力的角度出发研究电场性质的，本节我们再从能量的角度来研究电场的其它性质电势能和电势。 静电力做功的特点 02 PART TWO 电势能与功能关系 新知探究 电势能与功能关系 类比：回顾重力势能的定义 我们知道，重力势能是物体在引力场中所具有的能量，重力势能的大小与零势面的选取有关，势能的符号用Ep 表示。 类比法推理：电势能的定义 结论：电势能是电荷在电场中所具有的能量，电势能的大小与零势面的选取有关，符号用Ep 表示。 新知探究 电势能与功能关系 类比：回顾重力势能的大小 物体在引力场中某点的重力势能大小，等于把该物体移动到零势能位置时重力所做的功。 类比法推理：电势能的大小 结论：电荷在电场中某点的电势能大小，等于静电力把它从该处移动到零势能位置时静电力所做的功。 新知讲解 电势能与功能关系 零势能位置的选取： 通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为0，或把电荷在大地表面的 ... ...
