LOGO10.1電勢(shì)能和電勢(shì)知道靜電場(chǎng)中的電荷具有電勢(shì)能。了解電勢(shì)能的含義。1.理解靜電力做功的特點(diǎn)、電勢(shì)能和電勢(shì)的概念。2.明確電勢(shì)能、電勢(shì)、靜電力做功間的關(guān)系。3.了解電勢(shì)與電場(chǎng)線的關(guān)系。課前復(fù)習(xí)1.電場(chǎng)強(qiáng)度（1）（2）（3）規(guī)定：電場(chǎng)強(qiáng)度方向與該點(diǎn)正電荷受力方向相同，與負(fù)電荷受力方向相反。2.電場(chǎng)線（1）電場(chǎng)線的疏密程度表示場(chǎng)強(qiáng)的大小，電場(chǎng)線越密表示場(chǎng)強(qiáng)越大，電場(chǎng)線越疏表示電場(chǎng)強(qiáng)度越小。（2）電場(chǎng)線上某點(diǎn)切線方向表示該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向。真實(shí)存在的現(xiàn)實(shí)中不存在的+

+

++

+

+-

-

--

-

-+F電帶電體只受電場(chǎng)力，由靜止開(kāi)始加速帶電體帶電體速度變大，動(dòng)能增加什么能量轉(zhuǎn)化成了帶電體的動(dòng)能？思考與討論地球負(fù)電荷m+q重力場(chǎng)電場(chǎng)mgqE場(chǎng)方向場(chǎng)方向EAB+F電θ一、靜電力（電場(chǎng)力）做功特點(diǎn)帶電體帶電荷量q，靜止放入電場(chǎng)中，在只受電場(chǎng)力作用力由A運(yùn)動(dòng)到B復(fù)習(xí)：W=FLCOSθLME將電荷q從A沿直線移至BAB?++q+FWAB=F·|AB|cosθ=qE·|AM|A到M:W1=qE·|AM|M到B:W2=0全程:W=W1+W2=qE·|AM|A到B:一、靜電力（電場(chǎng)力）做功特點(diǎn)將電荷q從A沿折線移至BM?AB+qFAB+qF+F++W=W1+W2+W3+…

=qE·|AM|MX1x2x3處理方法：分割成無(wú)數(shù)份，以直代曲，得出的結(jié)論一致。讓帶電體通過(guò)任意一曲線由A運(yùn)動(dòng)到B,求靜電力做功微元法(對(duì)于非勻強(qiáng)電場(chǎng)也適用)問(wèn)題：將+q沿藍(lán)色曲線由A移到B,求電場(chǎng)力的功將-q由A移到B的過(guò)程，電場(chǎng)力對(duì)電荷做功為：dAB+qELθ在勻強(qiáng)電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí)，靜電力做的功與電荷經(jīng)過(guò)的路徑無(wú)關(guān),只與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)。?做功能量轉(zhuǎn)化僅重力做功動(dòng)能與重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化僅電場(chǎng)力做功動(dòng)能與

？

相互轉(zhuǎn)化呢功是能量變化的量度盡管重力做功與電場(chǎng)力做功很相似，但還是存在一定的差異----因?yàn)殡妶?chǎng)中運(yùn)動(dòng)的有兩種電荷（正電荷、負(fù)電荷）電勢(shì)能思考與討論1.試探電荷q只受電場(chǎng)力作用由A運(yùn)動(dòng)到B（圖中灰色曲線），動(dòng)能如何變化？B+MAF?q+2.由能量守恒定律，增加的動(dòng)能由什么能轉(zhuǎn)化而來(lái)？3.試探電荷q由不同位置運(yùn)動(dòng)到B，能量變化相同嗎？二、電勢(shì)能（EP）1.定義：電荷在電場(chǎng)中具有與位置有關(guān)的能，叫做電勢(shì)能2.電勢(shì)能與靜電力做功關(guān)系：（類比重力做功）①重力做正功：重力勢(shì)能減少①靜電力做正功：電勢(shì)能減少②重力做負(fù)功：重力勢(shì)能增加②靜電力做負(fù)功：電勢(shì)能增加③重力做功等于重力勢(shì)能減少量：

WG=-△EP③靜電力做功等于電勢(shì)能減少量：

W電=-△EP標(biāo)量3、做功衡量電勢(shì)能的變化量，不決定某點(diǎn)電勢(shì)能數(shù)值.通常把電荷在離場(chǎng)源電荷無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)能規(guī)定為零，或把電荷在大地表面上電勢(shì)能規(guī)定為零。4、電勢(shì)能是標(biāo)量，有正負(fù)5.電勢(shì)能為電荷和對(duì)它作用的電場(chǎng)組成的系統(tǒng)共有。我們說(shuō)某個(gè)電荷的電勢(shì)能，只是一種簡(jiǎn)略的說(shuō)法。qQ多遠(yuǎn)算“無(wú)限遠(yuǎn)”呢？6、某點(diǎn)的電勢(shì)能，WA0=EpA-0

等于把它從該點(diǎn)移動(dòng)到零勢(shì)能位置時(shí)靜電力所做的功。

3.靜電力做功與電勢(shì)能選取B點(diǎn)為電勢(shì)能0點(diǎn)某一點(diǎn)電勢(shì)能，等于把帶電體從該點(diǎn)移向電勢(shì)能0點(diǎn)處，靜電力做的功一般會(huì)選擇無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)能0點(diǎn)EpA＝WA0思考：電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能EPA具體值怎么計(jì)算呢？常見(jiàn)運(yùn)動(dòng)情形AB情形一：正電荷由A按如圖路徑運(yùn)動(dòng)到B，電電勢(shì)能如何變化？情形二：負(fù)電荷由A按如圖路徑運(yùn)動(dòng)到B，電電勢(shì)能如何變化？靜電力做正功，電勢(shì)能減少靜電力做負(fù)功，電勢(shì)能增加常見(jiàn)運(yùn)動(dòng)情形++場(chǎng)源電荷為正放入正的試探電荷，電勢(shì)能為正-放入負(fù)的試探電荷，電勢(shì)能為負(fù)常見(jiàn)運(yùn)動(dòng)情形-+場(chǎng)源電荷為負(fù)放入正的試探電荷，電勢(shì)能為負(fù)-放入負(fù)的試探電荷，電勢(shì)能為正例題與練習(xí)例1、右圖中MN為電場(chǎng)中某一條電場(chǎng)線方向向右，在線取點(diǎn)a、b，今將一電荷＋q，從a移到b則（）A.電場(chǎng)力做正功，＋q的電勢(shì)能增加；

B.電場(chǎng)力做負(fù)功，＋q的電勢(shì)能增加；

C.電場(chǎng)力做正功，＋q的電勢(shì)能減少；

D.電場(chǎng)力做負(fù)功，＋q的電勢(shì)能減少。

C若q為負(fù)點(diǎn)電荷呢？1．質(zhì)量為m的一價(jià)正離子從靜止被射入電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)．離子在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力大小為_(kāi)_______，運(yùn)動(dòng)的加速度大小為_(kāi)_______，離子沿電場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)的距離為d時(shí)的動(dòng)能是________．一價(jià)正離子：失去一電子，所以帶+1.6x10-19C.在電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，帶電荷量為q的帶電體受到的電場(chǎng)力：eEeE/meEd2．有一個(gè)電量q=-3×10－6C的點(diǎn)電荷，從某電場(chǎng)中的A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，電荷克服電場(chǎng)力何做了6×10－4的功，從B點(diǎn)移至C點(diǎn)，電場(chǎng)力對(duì)電荷做了9×10－4J的功，設(shè)B點(diǎn)電勢(shì)能為零，求：該電荷在A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)能。當(dāng)堂練習(xí)思考：功能是什么關(guān)系？電場(chǎng)力做功功是能量轉(zhuǎn)化的量度電勢(shì)能減小量重力做功重力勢(shì)能減小量彈力做功彈性勢(shì)能減小量合外力做功動(dòng)能增加量系統(tǒng)機(jī)械能增加量滑動(dòng)摩擦力做功系統(tǒng)內(nèi)能增加量除重力、彈力以外的合力做功>>+Q++++++++q+FA思考:同一試探電荷在A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)能大小？q+FBABq+CFCEPAEPBEPCO參考點(diǎn)結(jié)論：電場(chǎng)中不同地方，使電荷擁有電勢(shì)能的本領(lǐng)不一樣，能不能認(rèn)為電勢(shì)能大的地方電場(chǎng)使電荷擁有能的本領(lǐng)就高呢？10q10FCEPqFq尋找表示電勢(shì)能性質(zhì)的物理量

勻強(qiáng)電場(chǎng)中任取一點(diǎn)A，取一點(diǎn)B，并規(guī)定電荷在B點(diǎn)的電勢(shì)能為0，引入檢驗(yàn)電荷置于A，其電勢(shì)能為EPA。則從A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力做功為WAB=EPA。q+1CEPAE0+2C……-1C-2C……2E0……-E0-2E0……EqFAB+該“常量”是否相當(dāng)于電場(chǎng)中的“高度”？該比值是一個(gè)與q無(wú)關(guān)，僅與電場(chǎng)及A點(diǎn)的位置有關(guān)的量。EABθ++qFB為零勢(shì)能參考點(diǎn)該比值稱為A點(diǎn)的電勢(shì)q從A移到B，求EPA與q的比值：什么是電勢(shì)呢？尋找表示電勢(shì)能性質(zhì)的物理量三、電勢(shì)（φ）1.定義：電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)能與它的電荷量之比。2.公式：3.公式變形：3.公式變形：4.單位：伏特（V），1V=1J/C(計(jì)算時(shí)要代入正負(fù)號(hào))三、電勢(shì)（φ）5.標(biāo)量：只有大小，沒(méi)有方向；注意?。?）電勢(shì)有“正負(fù)”，φ+>φ-；（2）公式計(jì)算時(shí)各量的正負(fù)要都要帶入；（3）相對(duì)性：某點(diǎn)φ高低是相對(duì)于零勢(shì)能點(diǎn)而言.

一般選取無(wú)窮遠(yuǎn)或大地電勢(shì)為零。（4）固有性：某點(diǎn)φ高低是由電場(chǎng)本身決定。三、電勢(shì)（φ）+F電正電荷沿電場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，電勢(shì)φ降低6.判斷電勢(shì)高低的方法：（1）電場(chǎng)線法：結(jié)論：沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低ABφA>φBABE電荷由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的B點(diǎn)電荷正電荷負(fù)電荷電場(chǎng)力做功電勢(shì)能變化電勢(shì)變化降低降低正功負(fù)功減少增加說(shuō)明：沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低最快。三、電勢(shì)（φ）（2）做功判斷法：6.判斷電勢(shì)高低的方法：三、電勢(shì)（φ）6.判斷電勢(shì)高低的方法：（3）場(chǎng)源電荷法：+ABφA>φB:靠近場(chǎng)源電勢(shì)高，

遠(yuǎn)離場(chǎng)源電勢(shì)低-CDφD>φC:靠近場(chǎng)源電勢(shì)低，

遠(yuǎn)離場(chǎng)源電勢(shì)高三、電勢(shì)（φ）6.判斷電勢(shì)高低的方法：（4）電勢(shì)能法：（1）正電荷在φ高的地方EP大；

在φ低的地方EP?。?）負(fù)電荷在φ高的地方EP??；

在φ低的地方EP大公式法（q、EP帶正負(fù)號(hào)計(jì)算）7.E與φ關(guān)系[判一判]（1）E大，則φ高；ABCD×三、電勢(shì)（φ）總結(jié)1423沿電場(chǎng)線方向，電勢(shì)越來(lái)越低。正電荷在電勢(shì)能大的地方電勢(shì)高，負(fù)電荷在電勢(shì)能小的地方電勢(shì)高。電勢(shì)比較BA比較A、B兩點(diǎn)電勢(shì)的高低靜電力對(duì)正電荷做正功，則電勢(shì)降低。離帶正電的場(chǎng)源電荷越近的點(diǎn)，電勢(shì)越高。例2（多選）、如圖所示，電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，則下列說(shuō)法中正確的（）A、電勢(shì)φA>φB

場(chǎng)強(qiáng)EA>EBB、電勢(shì)φA>φB

場(chǎng)強(qiáng)EA<EBC、將+q由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功D、將-q分別放在A、B兩點(diǎn)時(shí)具有電勢(shì)能EpA>EpB例題與練習(xí)ABEBC例3、如果把q=1.0×10-8的電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)處移至電場(chǎng)中的A點(diǎn)，需克服電場(chǎng)力做功W=1.2×10-4J.那么⑴q在A點(diǎn)的電勢(shì)能和在A點(diǎn)的電勢(shì)分別是多少？⑵q未移入電場(chǎng)前A點(diǎn)的電勢(shì)是多少？例題與練習(xí)

例題與練習(xí)例4（多選）、如圖所示,水平固定的小圓盤(pán)A,帶電量為Q,電勢(shì)為零,從圓盤(pán)外O靜止釋放一質(zhì)量為m,帶電量為+q的小球,由于電場(chǎng)力的作用,小球豎直上升的高度可達(dá)盤(pán)中心豎直線上的c點(diǎn),Oc=h,又知道過(guò)豎直線上的b點(diǎn)時(shí),小球速度最大,則在Q所形成的電場(chǎng)中,可確定的物理量是（）A.b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)B.c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)C.b點(diǎn)的電勢(shì)D.c點(diǎn)的電勢(shì)AObcAD【變式訓(xùn)練】如圖是某電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，a、b是這條線上的兩點(diǎn)，一負(fù)電荷只受電場(chǎng)力作用，沿電場(chǎng)線從a運(yùn)動(dòng)到b。則在這個(gè)過(guò)程中，電荷的速度—時(shí)間圖像如圖所示，請(qǐng)比較a、b兩點(diǎn)電勢(shì)的高低和場(chǎng)強(qiáng)的大小(

)φa>φbEa=Eb四、電場(chǎng)的基本性質(zhì)1.力的性質(zhì)：2.能的性質(zhì)：試探電荷在電場(chǎng)中必受力，試探電荷在電場(chǎng)中擁有能，>>+Q++++++++q+FAq+FBABq+CFCEPAEPBEPCO參考點(diǎn)EPqFq電場(chǎng)有強(qiáng)弱（E）電場(chǎng)有高低（φ）FV【典例5】（多選）如圖所示，實(shí)線表示電場(chǎng)線，虛線表示只受電場(chǎng)力作用的帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡。粒子先經(jīng)過(guò)M點(diǎn)，再經(jīng)過(guò)N點(diǎn)，以下正確的是（）A．粒子在N點(diǎn)的加速度小于在M點(diǎn)的加速度 B．該帶電粒子帶正電C．M點(diǎn)的電勢(shì)低于在N點(diǎn)的電勢(shì) D．粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能BD【典例6】(2023·全國(guó)乙卷)(多選)在O點(diǎn)處固定一個(gè)正點(diǎn)電荷，P點(diǎn)在O點(diǎn)右上方。從P點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)帶負(fù)電的小球，小球僅在重力和該點(diǎn)電荷電場(chǎng)力作用下在豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，其一段軌跡如圖所示。M、N是軌跡上的兩點(diǎn)，OP>OM，OM＝ON，則小球(

)A．在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電勢(shì)能先增加后減少B．在P點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能C．在M點(diǎn)的機(jī)械能等于在N點(diǎn)的機(jī)械能D．從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力始終不做功BC【典例7】．如圖所示，真空中等量異種點(diǎn)電荷放置在M、N兩點(diǎn)，在MN的連線上有對(duì)稱點(diǎn)a、c，MN連線的中垂線上有對(duì)稱點(diǎn)b、d，則下列說(shuō)法正確的是（）A．a(chǎn)點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)與c點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)等值反向B．a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)一定小于c點(diǎn)電勢(shì)C．負(fù)電荷在c點(diǎn)電勢(shì)能一定大于在a點(diǎn)電勢(shì)能D．正電荷從d點(diǎn)移到b點(diǎn)電場(chǎng)力不做功D【答案】D【詳解】A．由等量異種電荷電場(chǎng)的對(duì)稱性可知，a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)與c點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一定相同，故A錯(cuò)誤；BC．因?yàn)镸、N兩點(diǎn)的電荷的電性未確定，所以無(wú)法確定MN之間的電場(chǎng)方向，從而無(wú)法確定a、c兩點(diǎn)電勢(shì)的高低，同理負(fù)電荷在c點(diǎn)電勢(shì)能與在a點(diǎn)電勢(shì)能的大小也無(wú)法確定，故BC錯(cuò)誤；D．因?yàn)榈攘慨惙N電荷中垂線為等勢(shì)線，故正電荷從d點(diǎn)移到b點(diǎn)電場(chǎng)力不做功，故D正確。故選D。

B

課堂小結(jié)與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)，與路徑無(wú)關(guān)。靜電力做功電荷在電場(chǎng)中具有的勢(shì)能，符號(hào)EP。電勢(shì)能qQ相對(duì)性、系統(tǒng)性電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)能與它的電荷量之比。電勢(shì)ABE沿電場(chǎng)線方向，電勢(shì)越來(lái)越低。相對(duì)性電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度電勢(shì)

電場(chǎng)強(qiáng)度E物理意義決定因素矢/標(biāo)量反映電場(chǎng)能的性質(zhì)反映電場(chǎng)力的性質(zhì)由電場(chǎng)本身決定，與檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān)由電場(chǎng)本身決定，與檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān)標(biāo)量矢量當(dāng)堂練習(xí)1C如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，將一電荷量為q的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，第一次沿直線AB移動(dòng)該電荷，靜電力做功為W1；第二次沿折線ACB移動(dòng)該電荷，靜電力做功為W2；第三次沿曲線AB移動(dòng)該電荷，靜電力做功為W3。則（）A．W1>W2

B．W3<W2C．W1＝W2

D．W1<W3當(dāng)堂練習(xí)2B

當(dāng)堂練習(xí)如圖所示，A、B、C、D為勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四點(diǎn)，它們的連線構(gòu)成正方形，其中AD邊與電場(chǎng)線平行，O點(diǎn)為AC與BD連線的交點(diǎn)。一個(gè)電荷量為Q的正點(diǎn)電荷固定在O點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（）A．C、D兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同B．A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)不等C．將電子沿直線從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功D．將電子沿直線從C點(diǎn)移動(dòng)到D點(diǎn)，電勢(shì)能先減小后增大3D小結(jié):認(rèn)識(shí)了電勢(shì)能和電勢(shì)學(xué)會(huì)了電勢(shì)能和電勢(shì)的計(jì)算清楚了電勢(shì)能和電勢(shì)的相對(duì)性知道了電場(chǎng)性質(zhì)另一描述感謝欣賞四、等勢(shì)面1.定義：場(chǎng)中各點(diǎn)電勢(shì)相等的點(diǎn)構(gòu)成的