電勢能和電勢 【 備課精講精研 】高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊

第十章：靜電場中的能量10.1電勢能和電勢新知導(dǎo)入？一個(gè)試探電荷（不計(jì)重力）在電場中某點(diǎn)由靜止釋放，將如何運(yùn)動?

+勻強(qiáng)電場EθMAB+F如果不是沿直線運(yùn)動呢路徑一：沿著AB移動電荷+路徑二：沿著AMB移動電荷結(jié)論：以上兩種不同路徑中靜電力對q所做的功一樣一、靜電力做功勻強(qiáng)電場EθM靜電力做功的特點(diǎn)AB+微元法：將曲線AB分成無數(shù)小段，設(shè)想q都從起點(diǎn)沿著電場線方向、再垂直電場線方向到達(dá)終點(diǎn)在勻強(qiáng)電場中移動電荷時(shí)，靜電力所做的功與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)，與電荷經(jīng)過的路徑無關(guān)同樣適用于非勻強(qiáng)電場結(jié)論：重力做功的特點(diǎn)h

二、電勢能二、電勢能正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)，靜電力做正功，電荷的電勢能減少。正電荷從B點(diǎn)移到A點(diǎn)時(shí)，靜電力做負(fù)功，即電荷克服靜電力做功，電荷的電勢能增加。把正電荷從A點(diǎn)移到B

+

把正電荷從B點(diǎn)移到A

+

勻強(qiáng)電場EθMAB+電荷在A點(diǎn)具有電勢能EpA電荷在B點(diǎn)具有電勢能EpBAB-AB-討論負(fù)電荷會如何？二、電勢能二、電勢能

1.電荷在電場中具有與其位置有關(guān)的能量叫電勢能。

2.電場力對電荷做正功，電荷的電勢能減小。

3.電場力對電荷做負(fù)功，電荷的電勢能增加。電場力做的功等于電勢能變化量的負(fù)值

課堂練習(xí)

+

課堂練習(xí)將帶電量為6×10-6C的負(fù)電荷從電場中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，克服電場力做了3×10-5J的功，再從B移到C，電場力做了1.2×10-5J的功，則（1）電荷從A移到B，再從B移到C的過程中電勢能共改變了多少？（2）如果規(guī)定A點(diǎn)的電勢能為零，則該電荷在B點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢能分別為多少？（3）如果規(guī)定B點(diǎn)的電勢能為零，則該電荷在A點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢能分別為多少？

﹣

新知講解二、電勢能

1.通常把電荷在離場源電荷無限遠(yuǎn)處的電勢能規(guī)定為零，或把電荷在大地表面上電勢能規(guī)定為零。

2.電荷在某點(diǎn)的電勢能，等于靜電力把它從該處移動到零勢能位置所做的功。

4.電勢能是相對的，與零勢能面的選擇有關(guān)。

電勢能為負(fù)表示電荷在該處的電勢能比零還要小

3.電勢能是電荷和電場所共有的，具有系統(tǒng)性。電勢能是標(biāo)量

【情景1】如圖，勻強(qiáng)電場場強(qiáng)為E，AB距離L，BC距離L，規(guī)定B點(diǎn)為零勢能面,完成下列練習(xí)，并小組討論以下問題：

（1）分別求出點(diǎn)電荷在A點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢能；（2）分別求出點(diǎn)電荷電勢能與電荷量的比值；位置A電荷量電勢能+q+2q-q

位置C電荷量電勢能+q+2q-q

比值三、電勢思考：場是一種特殊的物質(zhì)，除了電場和磁場，還有重力場也能儲存能量。重力勢能就儲存在重力場和物體之間。仿照電勢的定義，你認(rèn)為應(yīng)該怎樣定義重力勢？新知講解三、電勢在靜電場中相對于同一個(gè)零勢能面，不同的電荷在某個(gè)點(diǎn)的電勢能與電荷量的比值是一個(gè)定值，我們把這個(gè)比值定義為電勢。

1.定義：電荷在電場中某一點(diǎn)的電勢能與它的電荷量的比值

3.單位：伏特（V）1V=1J/C

4.電勢具有相對性，確定電勢，應(yīng)先規(guī)定電場中某處的電勢為零。

通常規(guī)定離場源電荷無限遠(yuǎn)處或大地的電勢為零。課堂練習(xí)例1：電荷量q1為4×10-9C的試探電荷放在電場中的A點(diǎn)，具有6×10-8J的電勢能。A點(diǎn)的電勢是

，若把q2為－2×10-10C的試探電荷放在電場中的A點(diǎn)，q2所具有的電勢能是

。（1）+q在A點(diǎn)的電勢能比在B點(diǎn)的大，A、B兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢高？（2）－q在C點(diǎn)的電勢能比在D點(diǎn)的大，C、D兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢高？（3）+q在E點(diǎn)的電勢能為負(fù)值，－q在F點(diǎn)的電勢能是負(fù)值，E、F兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢高？

問：如何根據(jù)試探電荷的電勢能來判斷電場中兩點(diǎn)電勢的高低？三、電勢

【情景2】如圖，勻強(qiáng)電場場強(qiáng)大小100N/C，OA、AB距離L均為1m，若規(guī)定O點(diǎn)為零勢能點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)的電勢分別為多少V？

課堂練習(xí)根據(jù)勻強(qiáng)電場的電場線來判斷兩點(diǎn)電勢的高低：（1）M、N是勻強(qiáng)電場中同一條電場線上的兩點(diǎn)，哪點(diǎn)電勢高？（2）M、P是勻強(qiáng)電場中不同電場線上的兩點(diǎn)，AB是過M點(diǎn)與電場線垂直的直線，則M、P兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢高？

課堂練習(xí)A、B為一對等量異種電荷連線上的兩點(diǎn)（其中B為中點(diǎn)），C為連線中垂線上的一點(diǎn)。請分析比較A、B、C三點(diǎn)電勢的高低。

+-課堂練習(xí)（多選）下列各量中，與檢驗(yàn)電荷無關(guān)的物理量是()A.電場力B.電場強(qiáng)度C.電勢能D.電場力做的功E.電勢課堂練習(xí)下列關(guān)于電勢和電勢能的說法，正確的是()A.對于一個(gè)確定的點(diǎn)電荷，在電勢越高的位置，其電勢能一定越大B.在電勢一定的位置，放入某點(diǎn)電荷的電荷量越大，該點(diǎn)電荷的電勢能一定越大C.正電荷在電場中某點(diǎn)的電勢能一定大于負(fù)電荷在該點(diǎn)的電勢能D.在電場中移動一電荷，若電場力對其做負(fù)功，其電勢能一定增大電場強(qiáng)度、電勢能、電勢

電場強(qiáng)度電勢能電勢意義描述電場的力的性質(zhì)描述電荷在電場中的能量描述電場的能的性質(zhì)定義

矢標(biāo)性矢量，方向?yàn)檎姾傻氖芰Ψ较驑?biāo)量，有正負(fù)，正負(fù)之表示大小標(biāo)量，有正負(fù)，正負(fù)之表示