静电力做功的特点电势能和电势

第一章第一章第一章第一章 静电场静电场静电场静电场新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页同步导学方案课后强化演练第一章第一章第一章第一章 静电场静电场静电场静电场新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页第第4节电势能和电势节电势能和电势第第1课时静电力做功的特点课时静电力做功的特点电势能和电势电势能和电势第一章第一章第一章第一章 静电场静电场静电场静电场新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页第一章第一章第一章第一章 静电场静电场静电场静电场新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页1匀匀强强电电场场中中电电场场力力做做功功的的计计算算：如如图图所所示示，在在场场强强为为E的的匀匀强强电电场场中中，将将正正电电荷荷q从从A移移到到B，若若ABL，并并且且AB与与电电场场线线的的夹夹角角为为.则则电电场场力力对对电电荷荷所所做做的的功功为为WFLcosqELcos.教 材 要 点 解 读对应学生用书对应学生用书P15第一章第一章第一章第一章 静电场静电场静电场静电场新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页2电场力做功的特点电场力做功的特点静静电电场场中中，电电场场力力做做功功只只与与移移动动电电荷荷的的电电荷荷量量以以及及起点和终点的位置有关，而与路径无关起点和终点的位置有关，而与路径无关第一章第一章第一章第一章 静电场静电场静电场静电场新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页判断电场力做正功还是做负功的方法判断电场力做正功还是做负功的方法判断电场力做功正负，一般有两种方法：判断电场力做功正负，一般有两种方法：(1)根根据据电电场场力力和和位位移移方方向向的的夹夹角角判判断断此此方方法法常常用用于于匀匀强强电电场场中中恒恒定定电电场场力力做做功功的的判判断断夹夹角角为为锐锐角角做做正正功，夹角为钝角做负功，夹角为直角不做功功，夹角为钝角做负功，夹角为直角不做功(2)根根据据电电场场力力和和瞬瞬时时速速度度方方向向的的夹夹角角判判断断此此方方法法常常用用于于判判断断曲曲线线运运动动中中变变化化电电场场力力的的做做功功，夹夹角角为为锐锐角角做正功，夹角为钝角做负功，夹角为直角不做功做正功，夹角为钝角做负功，夹角为直角不做功第一章第一章第一章第一章 静电场静电场静电场静电场新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页1定定义义：由由于于移移动动电电荷荷时时静静电电力力做做功功与与移移动动的的路路径径无无关关，电电荷荷在在电电场场中中也也具具有有势势能能，这这种种势势能能叫叫做做电电势势能能用用Ep表示，单位是表示，单位是J.第一章第一章第一章第一章 静电场静电场静电场静电场新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页2静电力做功与电势能变化的关系静电力做功与电势能变化的关系(1)电电场场力力对对电电荷荷做做正正功功时时，电电荷荷电电势势能能减减少少；电电场场力对电荷做负功时，电荷电势能增加力对电荷做负功时，电荷电势能增加(2)若若用用WAB表表示示电电荷荷从从A点点移移动动到到B点点的的过过程程中中静静电电力力做做的的功功，EpA和和EpB表表示示电电荷荷在在A点点和和B点点的的电电势势能能，则则有有WABEpAEpB.3电势能的大小电势能的大小若若规规定定电电荷荷在在B点点电电势势能能为为0，则则EpB0，EpAWAB.即即电电荷荷在在电电场场中中某某点点处处电电势势能能的的大大小小，等等于于把把它它从从该点移动到零势能位置时静电力做的功该点移动到零势能位置时静电力做的功第一章第一章第一章第一章 静电场静电场静电场静电场新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页4对电势能的理解对电势能的理解(1)系系统统性性：电电势势能能由由电电场场和和电电荷荷共共同同决决定定，属属于于电电场场和和电电荷荷系系统统所所共共有有的的，我我们们习习惯惯说说成成电电场场中中的的电电荷荷所所具有的具有的(2)相相对对性性：电电势势能能是是一一个个相相对对量量，其其数数值值与与零零势势能能点点的的选选取取有有关关，因因此此确确定定电电荷荷的的电电势势能能首首先先应应确确定定参参考考点，也就是零势能点的位置点，也就是零势能点的位置(3)标标量量性性：电电势势能能是是标标量量，有有正正负负、无无方方向向电电势势能能为为正正值值表表示示电电势势能能大大于于参参考考点点的的电电势势能能，电电势势能能为为负负值表示电势能小于参考点的电势能值表示电势能小于参考点的电势能第一章第一章第一章第一章 静电场静电场静电场静电场新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页5电势能与重力势能的比较电势能与重力势能的比较两种势能两种势能比较内容比较内容电势能电势能重力势能重力势能定义定义电场中的电荷具有的势能电场中的电荷具有的势能电势能电势能重力场中的物体具有的势重力场中的物体具有的势能能重力势能重力势能系统性系统性电荷和电场电荷和电场物体和地球物体和地球大小的相对大小的相对性性电荷在某点的电势能等于电荷在某点的电势能等于把电荷从该点移到零势能把电荷从该点移到零势能位置时静电力做的功位置时静电力做的功物体在某点的重力势能等物体在某点的重力势能等于把物体从该点移到零势于把物体从该点移到零势能位置时重力做的功能位置时重力做的功变化大小的变化大小的量度量度电场力做的功是电势能变电场力做的功是电势能变化大小的量度，静电力做化大小的量度，静电力做的功等于电势能的减少量的功等于电势能的减少量重力做的功是重力势能变重力做的功是重力势能变化大小的量度，重力做的化大小的量度，重力做的功等于重力势能的减少量功等于重力势能的减少量对应力做功对应力做功的特点的特点做功多少只与始末位置有关，与经过的路径无关，且做功多少只与始末位置有关，与经过的路径无关，且做的功等于势能的减少量做的功等于势能的减少量第一章第一章第一章第一章 静电场静电场静电场静电场新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页电势能大小的判断电势能大小的判断(1)场场源源电电荷荷判判断断法法：离离正正场场源源电电荷荷越越近近，正正试试探探电电荷荷的的电电势势能能越越大大，负负试试探探电电荷荷的的电电势势能能越越小小；离离负负场场源源电电荷荷越越近近，正试探电荷的电势能越小，负试探电荷的电势能越大正试探电荷的电势能越小，负试探电荷的电势能越大(2)电电场场线线法法：正正电电荷荷顺顺着着电电场场线线的的方方向向移移动动时时电电势势能能逐逐渐渐减减小小，逆逆着着电电场场线线的的方方向向移移动动时时电电势势能能逐逐渐渐增增大大；负负电电荷荷顺顺着着电电场场线线的的方方向向移移动动时时电电势势能能逐逐渐渐增增大大，逆逆着着电电场场线线的的方方向移动时电势能逐渐减小向移动时电势能逐渐减小(3)做做功功判判断断法法：无无论论正正、负负电电荷荷，电电场场力力做做正正功功，电电荷荷的电势能减小；电场力做负功，电荷的电势能增大的电势能减小；电场力做负功，电荷的电势能增大第一章第一章第一章第一章 静电场静电场静电场静电场新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页第一章第一章第一章第一章 静电场静电场静电场静电场新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页有有的的同同学学误误认认为为根根据据电电势势的的定定义义式式，与与Ep成成正正比比，与与q成反比成反比辨辨析析：与与电电场场强强度度一一样样，电电场场中中某某点点处处的的大大小小是是由由电电场场本本身身的的条条件件决决定定的的，与与在在该该点点处处是是否否放放置置电电荷荷、电电荷的电性、电荷量均无关荷的电性、电荷量均无关第一章第一章第一章第一章 静电场静电场静电场静电场新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页第一章第一章第一章第一章 静电场静电场静电场静电场新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页(4)电势的相对性电势的相对性电电势势是是相相对对的的，只只有有先先确确定定了了电电势势零零点点以以后后，才才能能确确定定电电场场中中其其他他位位置置的的电电势势电电场场中中某某点点的的电电势势跟跟电电势零点的选择有关势零点的选择有关对对不不是是无无限限大大的的带带电电体体产产生生的的电电场场，通通常常取取无无限限远远处处的的电电势势为为零零；在在实实际际处处理理问问题题中中，又又常常取取大大地地电电势势为零为零4电电势势与与电电场场线线的的关关系系：无无论论什什么么电电场场，沿沿电电场场线线方向电势是逐渐降低的，且是电势降落最快的方向方向电势是逐渐降低的，且是电势降落最快的方向第一章第一章第一章第一章 静电场静电场静电场静电场新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页5电势能与电势的区别与联系电势能与电势的区别与联系电势电势电势能电势能Ep物理物理意义意义反映电场的能的性质的物理量反映电场的能的性质的物理量反映电荷在电场中某点所反映电荷在电场中某点所具有的能量具有的能量相关相关因素因素电场中某一点的电势电场中某一点的电势的大小，的大小，只跟电场本身有关，跟试探电只跟电场本身有关，跟试探电荷荷q无关无关电势能的大小是由点电荷电势能的大小是由点电荷q和该点电势和该点电势共同决定的共同决定的大小大小电势沿电场线逐渐降低，规定电势沿电场线逐渐降低，规定零电势点后，某点的电势高于零电势点后，某点的电势高于零，则为正值；某点的电势低零，则为正值；某点的电势低于零，为负值于零，为负值正点电荷正点电荷(q)：电势能：电势能的正负跟电势的正负相同的正负跟电势的正负相同负点电荷负点电荷(q)：电势能：电势能的正负跟电势的正负相反的正负跟电势的正负相反单位单位伏特伏特V焦耳焦耳J联系联系 或或Epq，二者均是标量，二者均是标量第一章第一章第一章第一章 静电场静电场静电场静电场新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页6电势和电场强度的关系电势和电场强度的关系第一章第一章第一章第一章 静电场静电场静电场静电场新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页如何比较电场中两点电势的高低如何比较电场中两点电势的高低(1)根据电场力做功判断：根据电场力做功判断：在在两两点点间间移移动动正正电电荷荷，如如果果电电场场力力做做正正功功，则则电电势降低，如果电场力做负功，则电势升高势降低，如果电场力做负功，则电势升高在在两两点点间间移移动动负负电电荷荷，如如果果电电场场力力做做正正功功，则则电电势升高；如果电场力做负功，则电势降低势升高；如果电场力做负功，则电势降低第一章第一章第一章第一章 静电场静电场静电场静电场新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页(2)根据电场线确定：根据电场线确定：电场线的方向就是电势降低最快的方向电场线的方向就是电势降低最快的方向(3)根据电荷电势能的变化：根据电荷电势能的变化：如如果果在在两两点点间间移移动动正正电电荷荷时时，电电势势能能增增加加，则则电电势升高；电势能减少，则电势降低势升高；电势能减少，则电势降低如如果果在在两两点点间间移移动动负负电电荷荷时时，电电势势能能增增加加，则则电电势降低；电势能减少，则电势升高势降低；电势能减少，则电势升高.第一章第一章第一章第一章 静电场静电场静电场静电场新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页 如如果果把把q1.0108 C的的点点电电荷荷Q从从无无穷穷远远处处移移到到电电场场中中的的A点点，需需要要克克服服电电场场力力做做功功W1.2104 J，那么：，那么：(1)Q在在A点的电势能和点的电势能和A点的电势各是多少？点的电势各是多少？(2)Q在未移入电场前在未移入电场前A点的电势是多少？点的电势是多少？【分分析析】由由WEpEpA，可可计计算算出出EpA，根根据据A点的电势能可求出点的电势能可求出A点的电势点的电势解 题 方 法 指 导对应学生用书对应学生用书P16第一章第一章第一章第一章 静电场静电场静电场静电场新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页【答案答案】(1)1.2104 J1.2104 V(2)1.2104 V第一章第一章第一章第一章 静电场静电场静电场静电场新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页第一章第一章第一章第一章 静电场静电场静电场静电场新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页在在静静电电场场中中，把把一一个个电电荷荷量量为为q2.0105 C的的负负电电荷荷由由M点点移移到到N点点，电电场场力力做做正正功功6.0104 J，由由N点点移移到到P点点，电电场场力力做做负负功功1.0103 J，则则M、N、P三三点点电电势势高高低关系是低关系是_第一章第一章第一章第一章 静电场静电场静电场静电场新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页解析：解析：首先画一条电场线，如图所示首先画一条电场线，如图所示在在中中间间位位置置附附近近画画一一点点作作为为M点点因因为为由由MN电电场场力力做做正正功功，而而负负电电荷荷所所受受电电场场力力与与场场强强方方向向相相反反，则则可可确确定定N点点在在M点点左左侧侧由由NP电电场场力力做做负负功功，即即沿沿着着电电场场线线移移动动，又又因因1.0103 J6.0104 J，所所以以肯肯定定移移过过了了M点点，即即P点点位位于于M点点右右侧侧这这样样，M、N、P三三点点电电势势的的高低关系是高低关系是NMP.答案：答案：NMP第一章第一章第一章第一章 静电场静电场静电场静电场新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页 某某静静电电场场的的电电场场线线分分布布如如图图所所示示，图图中中P、Q两两点点的的电电场场强强度度的的大大小小分分别别为为EP和和EQ，电电势势分分别别为为P和和Q，则，则()AEPEQ，PQBEPEQ，PQCEPQ DEPEQ，PQ第一章第一章第一章第一章 静电场静电场静电场静电场新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页【解解析析】从从图图可可以以看看出出P点点的的电电场场线线的的密密集集程程度度大大于于Q点点的的密密集集程程度度，故故P点点的的场场强强大大于于Q点点的的场场强强；因因电电场场线线的的方方向向由由P指指向向Q，而而沿沿电电场场线线的的方方向向电电势势逐逐渐渐降降低低，所以所以P点的电势高于点的电势高于Q点的电势，故点的电势，故A正确正确【答案答案】A第一章第一章第一章第一章 静电场静电场静电场静电场新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页【方法总结方法总结】电电场场强强度度与与电电势势的的大大小小没没有有直直接接的的关关系系，它它们们是是从从两两个个不不同同的的角角度度描描述述电电场场性性质质的的物物理理量量电电荷荷在在电电场场中中某某点点受受力力大大，该该点点场场强强大大，电电势势不不一一定定高高，所所以以电电场场强强度度大大的的地地方方电电势势不不一一定定高高电电场场强强度度等等于于0的的地地方方电电势势不不一定等于一定等于0.第一章第一章第一章第一章 静电场静电场静电场静电场新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页如如图图所所示示，P、Q是是等等量量的的正正点点电电荷荷，O是是它它们们连连线线的的中中点点，A、B是是中中垂垂线线上上的的两两点点，OAB，电场强度，电场强度EAEBB电势电势AB，电场强度，电场强度EAEpB第一章第一章第一章第一章 静电场静电场静电场静电场新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页解解析析：B处处电电场场线线较较密密，故故电电场场强强度度EAB，A错错，B对对；对对正正电电荷荷，由由于于AB则则EpAEpB，C对，对，D错错答案：答案：BC第一章第一章第一章第一章 静电场静电场静电场静电场新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页3如如图图所所示示，在在匀匀强强电电场场中中有有A、B两两点点，将将一一电电量量为为q的的正正电电荷荷从从A点点移移到到B点点，第第一一次次沿沿直直线线AB移移动动该该电电荷荷，电电场场力力做做功功为为W1；第第二二次次沿沿路路径径ACB移移动动该该电电荷荷，电电场场力力做做功功W2；第第三三次次沿沿曲曲线线AB移移动动该该电电荷荷，电电场场力力做做功为功为W3，则，则()AW1W2W3 BW1W3W2CW1W2W3 DW1W2W3第一章第一章第一章第一章 静电场静电场静电场静电场新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页解解析析：电电荷荷在在电电场场中中运运动动时时，电电场场力力对对电电荷荷做做的的功功只只与与运运动动过过程程的的初初末末位位置置有有关关，故故电电荷荷沿沿三三种种路路径径从从A点点移到移到B点时，电场力做相同的功，点时，电场力做相同的功，C正确正确答案：答案：C第一章第一章第一章第一章 静电场静电场静电场静电场新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页4(2012高高考考海海南南单单科科)如如图图，直直线线上上有有O、a、b、c四四点点，ab间间的的距距离离与与bc间间的的距距离离相相等等在在O点点处处有有固固定定点点电电荷荷已已知知b点点电电势势高高于于c点点电电势势若若一一带带负负电电荷荷的的粒粒子子仅仅在在电电场场力力作作用用下下先先从从c点点运运动动到到b点点，再再从从b点点运运动动到到a点，则点，则()A两过程中电场力做的功相等两过程中电场力做的功相等B前前一一过过程程中中电电场场力力做做的的功功大大于于后后一一过过程程中中电电场场力力做的功做的功C前一过程中，粒子电势能不断减小前一过程中，粒子电势能不断减小D后一过程中，粒子动能不断减小后一过程中，粒子动能不断减小第一章第一章第一章第一章 静电场静电场静电场静电场新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页第一章第一章第一章第一章 静电场静电场静电场静电场新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页为为了了巩巩固固和和提提升升所所学学内内容容，请请使使用用“课课后强化演练后强化演练”。

第一章第一章第一章第一章 静电场静电场静电场静电场新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页课 后 强 化 演 练对应学生用书课后对应学生用书课后P5第一章第一章第一章第一章 静电场静电场静电场静电场新新新新 课课课课 程程程程 新新新新 设设设设 计计计计 名名名名 师师师师 同同同同 步步步步 导导导导 学学学学首 页上一页下一页末 页。