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视频标签：电势能和电势
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视频课题：高中物理人教版选修3-1第一章静电场第4节《电势能和电势》江苏省镇江中学
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高中物理人教版选修3-1第一章静电场第4节《电势能和电势》江苏省镇江中学
第4节 电势能和电势
学习目标
1.通过讨论静电力对试探电荷做功，知道静电力做功与路径无关的特点。 2.将静电力做功与重力做功进行类比，理解静电力做功与电势能变化的关系。认识电势能的相对性。
3.知道电势的定义方法及其定义公式、单位。
学习重难点
1．重点：理解掌握电势能、电势的概念及意义。
2．难点：掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相关问题。
展示导入
如图所示，（1）小球受重力从高处A落下高度h到B点，该过程中重力对小球 做 功，做功为W= ， 转化为 ；
（2）若从A点沿直线移动到C点，该过程中重力对小球做 功 ，做功为W= ， 转化为 。
小结：重力做功特点为 重力做功和重力势能变化的关系为
探究准备
探究：静电力做功的特点
（1）如图甲所示，把电荷+q沿直线从A移到C，静电力对+q所做的功可以表示为： （2）如图甲所示，把电荷+q沿折线ABC从A移到C，静电力对+q所做的功可以表示为： （3）如图乙所示，把电荷+q沿任意曲线ANC从A移到C，静电力对+q所做的功可以表示为： 结论：静电力做功的特点是：
选修3-1 2017年5月
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合作探究
讨论1：电场力做功与电势能变化的关系
（1）如图甲所示，当正电荷在电场中从A点移动到B点时，静电力做 功，动能 ，电势能 ；
（2）如图乙所示，当正电荷在电场中从B点移动到A点时，静电力做 功，动能 ，电势能 。
（3）电场力做功和电势能变化的关系可以表示为：
小结：电荷在某点的电势能，等于把它从这点移动到 静电力所做的功。
1.电势能
（1）定义：电荷在电场中受电场力作用，具有由位置决定的能。 （2）电场力做功和电势能变化的关系：PBPAPEEE-=D-=ABW
（3）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上的电势能规定为0
讨论2：在相同的电场中，在同样的两点之间，移动正电荷与移动负电荷，电势能变化的情况相同么？
（1）如图甲所示，若把正电荷在电场中从A点移动到B点时，静电力做 功，动能 ，电势能 。
（2）如图乙所示，若把负电荷在电场中从A点移动到B点时，静电力做 功，动能 ，电势能 。
选修3-1 2017年5月
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例1、如图所示，把不同的电荷q从A点移动到电场中的B点或C点，匀强电场的电场强度大小为CNE4101´=，AB间距为L1=3cm，AC间距为L2=4cm，请完成相关运算，把结果填入表格中。(把电荷在A点的电势能规定为零)
通过计算，你发现了什么？请将你的想法写在下面的横线上。
答：
2.电势
（1）定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势。用j表示。 表达式：q
EP
=
j（与试探电荷无关） （2）电势是标量，它只有大小没有方向，但有正负。 （3）单位：伏特（V） 1V＝1J/C
（4）物理意义：电荷量为1C的电荷在该点的电势能是1J，则该点的电势就是1V。
例2、完成以下题目后小结：如何根据试探电荷的电势能来判断电场中两点电势的高低？ （1）+q在A点的电势能比在B点大，A、B两点哪点电势高？ （2）-q在C点的电势能比在D点大，C、D两点哪点电势高？
（3）+q在E点的电势能为负值，-q在F点的电势能为负值，E、F两点哪点电势高？
小结：
q
WAB
EPB WAC
EPC
C-6101´ C-6102´ C-6101-´
C-6102-´
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例3、点电荷+Q产生的电场线分布如图所示，A、B为同一条电场线上的两个点，若将试探电荷+q从A点移到无穷远处电场力所做的功为W，（取无穷远处为电势零点）
（1）+q在A点的电势能为 ，A点电势为 ；
（2）-q在A点的电势能为 ，若将-q也从A点移到无穷远，电场力所做的功为 ；
（3）将+q从B点移到无穷远处，电场力做的功W’ W,则+q在B点的电势能 +q在A点的电势能，B点的电势 A点的电势。
小结：
当堂检测 1．有一点电荷q，从电场中的A点移到B点时，克服静电力做功J4106-´，从B点移到C点时静电力做功J4109-´。问：（1）以B为零势能点，电荷在A点时的电势能1PAE是多少？（2）如选取C点的电势能为零，则电荷在A点时的电势能2PAE又是多少？
2.以无限远处的电势为0，请分别把点电荷+Q、-Q所产生的电场中某一点P的电势及试探电荷+q、-q在P点的电势能的特点填在下面的表格中。
场源 电荷
P点电势Pj的正负 q+在P点电势能qE+的正负 q-在P点
电势能q
E-的正负
当P点移至离场源电荷较近的位置时
Pj怎样变化
qE+怎样变化 qE-怎样变化
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