人教版高中物理必修第三册第10章第1节电势能和电势课件（58页PPT）+练习含答案（教师用）

(课件网) 第十章　静电场中的能量 第1节　电势能和电势 核心素养 学习重点 物理观念 理解电势能的变化与静电力做功的关系。知道常见的电势能零点的规定方法。通过建立电势概念的过程，理解电势是从能的角度描述电场的物理量。会判断电场中两点电势的高低。认识静电力做功跟路径无关的特点。 认识静电力做功跟路径无关的特点，电势能的变化与静电力做功的关系。知道常见的电势能零点的规定方法，会判断电场中两点电势的高低。 科学思维 通过类比重力势能引入电势能。 核心素养 学习重点 科学探究 通过计算在匀强电场中移动电荷静电力所做的功，认识静电力做功跟路径无关的特点。通过类比重力势能引入电势能，体会能量观点是分析物理问题的重要方法，并进一步认识到物理学的和谐统一性。 认识静电力做功跟路径无关的特点，电势能的变化与静电力做功的关系。知道常见的电势能零点的规定方法，会判断电场中两点电势的高低。 科学态度 与责任 进一步认识到物理学的和谐统一性。体会能量观点是分析物理问题的重要方法。 探究点1　 静电力做功的特点 ●新知导学 情境：如图，一个正电荷在匀强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，静电力做了正功WAB。 探究：由动能定理，该电荷的动能增加了多少？动能的增加意味着什么？ ?[提示] [提示] 该电荷的动能增加了WAB。动能的增加意味着有另一种形式的能量在减少。 ●基础梳理 静电力做功的特点：在匀强电场中移动电荷时，静电力所做的功与电荷的_____有关，与电荷经过的路径_____。正(负)电荷沿着电场线方向移动时电场力做正(负)功。 起始位置和终止位置 无关 [判断正误] (1)电荷从电场中的A点运动到B点，路径不同，静电力做功的大小就可能不同。(　　) (2)电荷从电场中的某点出发，运动一段时间后，又回到了该点，则静电力做功为零。(　　) (3)正电荷沿着电场线方向运动，静电力对正电荷做正功，负电荷逆着电场线方向运动，静电力对负电荷做正功。(　　) 答案：(1)×　(2)√　(3)√ ●重难解读 静电力做功过程推导 (1)q沿直线从A移向B，在这个过程中q受到静电力F与位移AB的夹角始终为θ，如上图所示。静电力做的功为W＝F×cos θ×|AB|＝qE×|AM|。 (2)q沿折线AMB从A点移动到B点，在位移AM上静电力做功W1＝qE×|AM|，在线段MB上，由于移动方向跟静电力方向垂直，静电力不做功，W2＝0。则在整个移动过程中静电力对q所做的功为：W＝W1＋W2＝qE×|AM|。 (3)q沿任意曲线ANB从A点移动到B点，如上图所示，我们把曲线分成无数小段，每一小段中，设想q都从起点先沿电场方向、再沿垂直电场方向到达终点。各小段沿垂直电场方向运动时，静电力是不做功的，各小段沿电场方向移动的位移之和等于|AM|。因此，q沿任意曲线从A点移动到B点静电力所做的功也是W＝qE×|AM|。 类型　静电力做功的特点 典题1：如图所示，电场强度为E的匀强电场中，带电荷量为－q的电荷沿直线AB、折线ACB、曲线ANB运动，已知AB长为d。关于静电力做功的大小关系，下列说法正确的是(　　) A．沿三个路径运动时，静电力做功一样多 B．沿直线AB运动时，静电力做功最少 C．沿折线ACB运动时，静电力做功最多 D．沿直线AB运动时，静电力做功最多 ?[思维点拨] [思维点拨] 静电力所做的功与电荷经过的路径无关 答案：A 解析：静电力做功与电荷经过的路径无关，电荷沿直线AB、折线ACB、曲线ANB运动，其初、末位置相同，静电力做功一样多。故选A。 ?[规律方法] [规律方法] 在匀强电场中移动电荷时，静电力所做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，与电荷经过的路径无关。静电力做功的特点虽然是从匀强电场中推导出来的，但是同样适用于非匀强电场。 跟踪训练1 ... ...