(新教材)2020-2021学年粤教版物理必修第三册课件:第1章-第4节-电势能与电势.pptx
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- 新教材 2020 2021 学年 粤教版 物理 必修 第三 课件 电势
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1、第一章静电场的描述第四节电势能与电势第一章静电场的描述物理物理必修必修第三册第三册配粤教版配粤教版核心素养微专题 课堂小练|素养达成课后提升练习 多维课堂|素养初培 预习导学|新知领悟学习目标学习目标学法指导学法指导1.知道静电力做功与路径无关知道静电力做功与路径无关2理解静电力做功与电势能变化理解静电力做功与电势能变化的关系,理解电势能的概念,认的关系,理解电势能的概念,认识电势能的相对性识电势能的相对性3知道电势的定义方法和定义式、知道电势的定义方法和定义式、单位单位4进一步从能量的角度认识电场进一步从能量的角度认识电场的物质性,促进能量观念的形成的物质性,促进能量观念的形成1.通过讨论电
2、势能与静电力做功的关系,通过讨论电势能与静电力做功的关系,知道通过某种力做功来研究与它相关知道通过某种力做功来研究与它相关的能量是一种科学方法的能量是一种科学方法2通过与重力势能类比,分析电势能通过与重力势能类比,分析电势能的引入依据,理解电势能的含义的引入依据,理解电势能的含义3类比电场强度的比值定义,进一步类比电场强度的比值定义,进一步了解用比值定义电势的思想方法,理了解用比值定义电势的思想方法,理解电势的含义解电势的含义第一章静电场的描述物理物理必修必修第三册第三册配粤教版配粤教版核心素养微专题 课堂小练|素养达成课后提升练习 多维课堂|素养初培 预习导学|新知领悟知识导图知识导图第一章
3、静电场的描述物理物理必修必修第三册第三册配粤教版配粤教版核心素养微专题 课堂小练|素养达成课后提升练习 多维课堂|素养初培 预习导学|新知领悟预习导学|新知领悟第一章静电场的描述物理物理必修必修第三册第三册配粤教版配粤教版核心素养微专题 课堂小练|素养达成课后提升练习 多维课堂|素养初培 预习导学|新知领悟1特点:特点:在静电场中移动电荷时,静电力做的功与电荷的在静电场中移动电荷时,静电力做的功与电荷的_和和_有关,与电荷经过的路径有关,与电荷经过的路径_2在匀强电场中电场力做功在匀强电场中电场力做功WqELcos,其中,其中为电场力与位移为电场力与位移间的夹角间的夹角静电力做功的特点静电力做
4、功的特点起始位置起始位置终止位置终止位置无关无关第一章静电场的描述物理物理必修必修第三册第三册配粤教版配粤教版核心素养微专题 课堂小练|素养达成课后提升练习 多维课堂|素养初培 预习导学|新知领悟【答案】【答案】重力做功,对应重力势能的变化重力做功,对应重力势能的变化电场力做功与路径无关,只跟起始位置和终止位置有关,这与前边电场力做功与路径无关,只跟起始位置和终止位置有关,这与前边学过的哪种力做功类似?这种力做功又对应哪种能量变化?学过的哪种力做功类似?这种力做功又对应哪种能量变化?第一章静电场的描述物理物理必修必修第三册第三册配粤教版配粤教版核心素养微专题 课堂小练|素养达成课后提升练习 多
5、维课堂|素养初培 预习导学|新知领悟如图所示,在场强为如图所示,在场强为E的水平匀强电场中,一根长为的水平匀强电场中,一根长为l的的绝缘杆,两端分别固定着电荷量为绝缘杆,两端分别固定着电荷量为q和和q的小球的小球(大小不计大小不计)现让绝现让绝缘杆绕中点缘杆绕中点O逆时针转动逆时针转动角,则转动过程中两个带电小球克服电场力角,则转动过程中两个带电小球克服电场力做功为多少?做功为多少?【答案】【答案】qEl(1cos)第一章静电场的描述物理物理必修必修第三册第三册配粤教版配粤教版核心素养微专题 课堂小练|素养达成课后提升练习 多维课堂|素养初培 预习导学|新知领悟第一章静电场的描述物理物理必修必
6、修第三册第三册配粤教版配粤教版核心素养微专题 课堂小练|素养达成课后提升练习 多维课堂|素养初培 预习导学|新知领悟电势能电势能静电场静电场减少量减少量EpAEpB第一章静电场的描述物理物理必修必修第三册第三册配粤教版配粤教版核心素养微专题 课堂小练|素养达成课后提升练习 多维课堂|素养初培 预习导学|新知领悟3电势能的大小:电势能的大小:电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该点电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该点移到移到_时所做的功时所做的功4零势能点:零势能点:电场中规定的电势能电场中规定的电势能_的位置,通常把离场的位置,通常把离场源电荷源电荷_或或_的电势能规定为零的电势能规定为零
7、零势能位置零势能位置为零为零无穷远处无穷远处大地处大地处第一章静电场的描述物理物理必修必修第三册第三册配粤教版配粤教版核心素养微专题 课堂小练|素养达成课后提升练习 多维课堂|素养初培 预习导学|新知领悟【答案】【答案】(1)先规定零势能点;先规定零势能点;(2)电荷在某点的电势能,等于把它电荷在某点的电势能,等于把它从该点移动到零势能位置时电场力所做的功从该点移动到零势能位置时电场力所做的功怎样才能确定电荷在电场中某点的电势能?怎样才能确定电荷在电场中某点的电势能?第一章静电场的描述物理物理必修必修第三册第三册配粤教版配粤教版核心素养微专题 课堂小练|素养达成课后提升练习 多维课堂|素养初培
8、 预习导学|新知领悟如图所示,空间有一水平匀强电场,在竖直平面内有初如图所示,空间有一水平匀强电场,在竖直平面内有初速度为速度为v0的带电微粒,在电场力和重力作用下沿图中虚线由的带电微粒,在电场力和重力作用下沿图中虚线由A运动至运动至B,其能量变化情况是其能量变化情况是()A动能减少,重力势能增加,电势能减少动能减少,重力势能增加,电势能减少B动能减少,重力势能增加,电势能增加动能减少,重力势能增加,电势能增加C动能不变,重力势能增加,电势能减少动能不变,重力势能增加,电势能减少D动能增加,重力势能增加,电势能减少动能增加,重力势能增加,电势能减少第一章静电场的描述物理物理必修必修第三册第三册
9、配粤教版配粤教版核心素养微专题 课堂小练|素养达成课后提升练习 多维课堂|素养初培 预习导学|新知领悟【答案】【答案】B【解析】【解析】因带电微粒做直线运动,故合外力方向与速度方向在同一因带电微粒做直线运动,故合外力方向与速度方向在同一直线上,微粒受到的合外力方向与直线上,微粒受到的合外力方向与v0反向,做负功,故微粒的动能减少,反向,做负功,故微粒的动能减少,同时,我们知道重力和电场力均做负功,重力势能增加,电势能增加,同时,我们知道重力和电场力均做负功,重力势能增加,电势能增加,故故B正确正确第一章静电场的描述物理物理必修必修第三册第三册配粤教版配粤教版核心素养微专题 课堂小练|素养达成课
10、后提升练习 多维课堂|素养初培 预习导学|新知领悟1定义:定义:电荷在电场中某一点的电荷在电场中某一点的_与它的与它的_的的比值比值2定义式:定义式:_.3单位:单位:国际单位制中,电势的单位是国际单位制中,电势的单位是_,符号是,符号是V,1 V1 J/C电势电势电势能电势能电荷量电荷量伏特伏特第一章静电场的描述物理物理必修必修第三册第三册配粤教版配粤教版核心素养微专题 课堂小练|素养达成课后提升练习 多维课堂|素养初培 预习导学|新知领悟4特点特点(1)相对性:电场中各点电势的高低,与所选取的零电势的位置有关,相对性:电场中各点电势的高低,与所选取的零电势的位置有关,一般情况下取一般情况下
11、取_或地球为零电势位置或地球为零电势位置(2)标矢性:电势是标量,只有大小,没有方向,但有标矢性:电势是标量,只有大小,没有方向,但有_5与电场线关系:与电场线关系:沿电场线方向电势沿电场线方向电势_6等势面:电场中电势等势面:电场中电势_的点构成的面在等势面中移动的点构成的面在等势面中移动电荷,电场力电荷,电场力_,所以等势面一定与电场线,所以等势面一定与电场线_;且电场线;且电场线由高的等势面指向低的等势面由高的等势面指向低的等势面无穷远无穷远正负正负逐渐降低逐渐降低相同相同不做功不做功垂直垂直第一章静电场的描述物理物理必修必修第三册第三册配粤教版配粤教版核心素养微专题 课堂小练|素养达成
12、课后提升练习 多维课堂|素养初培 预习导学|新知领悟【答案】【答案】不一定还要看电荷的正负不一定还要看电荷的正负电荷位于电场中电势较高的位置时,其电势能一定较大吗?电荷位于电场中电势较高的位置时,其电势能一定较大吗?第一章静电场的描述物理物理必修必修第三册第三册配粤教版配粤教版核心素养微专题 课堂小练|素养达成课后提升练习 多维课堂|素养初培 预习导学|新知领悟如图所示,实线表示某静电场的电场线,虚线表示该电如图所示,实线表示某静电场的电场线,虚线表示该电场的等势面下列判断正确的是场的等势面下列判断正确的是()A1、2两点的场强相等两点的场强相等B1、3两点的场强相等两点的场强相等C1、2两点
13、的电势相等两点的电势相等D2、3两点的电势相等两点的电势相等第一章静电场的描述物理物理必修必修第三册第三册配粤教版配粤教版核心素养微专题 课堂小练|素养达成课后提升练习 多维课堂|素养初培 预习导学|新知领悟【答案】【答案】D【解析】【解析】根据电场线的疏密表示电场强度的大小,知根据电场线的疏密表示电场强度的大小,知1点的电场强点的电场强度大于度大于2点、点、3点的电场强度,故点的电场强度,故A、B错误;根据沿着电场线方向电势错误;根据沿着电场线方向电势逐渐降低,在同一等势面上各点的电势相等知,逐渐降低,在同一等势面上各点的电势相等知,1点的电势高于点的电势高于2点电势,点电势,2、3点处于同
14、一等势面上,电势相等,故点处于同一等势面上,电势相等,故C错误,错误,D正确正确第一章静电场的描述物理物理必修必修第三册第三册配粤教版配粤教版核心素养微专题 课堂小练|素养达成课后提升练习 多维课堂|素养初培 预习导学|新知领悟多维课堂|素养初培第一章静电场的描述物理物理必修必修第三册第三册配粤教版配粤教版核心素养微专题 课堂小练|素养达成课后提升练习 多维课堂|素养初培 预习导学|新知领悟1试比较重力做功的特点及电场力做功的特点试比较重力做功的特点及电场力做功的特点【答案】【答案】(1)重力做功仅与初末位置有关,与运动路径无关重力做重力做功仅与初末位置有关,与运动路径无关重力做正功,重力势能
15、减小,重力做负功,重力势能增加,且重力做的功等于正功,重力势能减小,重力做负功,重力势能增加,且重力做的功等于物体重力势能的减少物体重力势能的减少(2)电场力做功类似于重力做功做功的多少也仅与初、末位置有关,电场力做功类似于重力做功做功的多少也仅与初、末位置有关,与路径无关电场力所做的功等于电势能的减少这种结论不仅适用于与路径无关电场力所做的功等于电势能的减少这种结论不仅适用于匀强电场,非匀强电场同样适用匀强电场,非匀强电场同样适用静电力做功和电势能的变化静电力做功和电势能的变化第一章静电场的描述物理物理必修必修第三册第三册配粤教版配粤教版核心素养微专题 课堂小练|素养达成课后提升练习 多维课
16、堂|素养初培 预习导学|新知领悟2探究分析电场力做功与电势能变化之间存在何种关系?电势能探究分析电场力做功与电势能变化之间存在何种关系?电势能的变化与非电场力做功是否有关?的变化与非电场力做功是否有关?【答案】【答案】电场力做功与重力做功有类似的特点,具体总结如下:电场力做功与重力做功有类似的特点,具体总结如下:(1)电场力做正功,电势能一定减小;电场力做负功,电势能一定增电场力做正功,电势能一定减小;电场力做负功,电势能一定增加电场力做多少功,电势能就减少多少加电场力做多少功,电势能就减少多少(2)电势能的变化只与电场力做功有关与其他力做功无关电势能的变化只与电场力做功有关与其他力做功无关第
17、一章静电场的描述物理物理必修必修第三册第三册配粤教版配粤教版核心素养微专题 课堂小练|素养达成课后提升练习 多维课堂|素养初培 预习导学|新知领悟第一章静电场的描述物理物理必修必修第三册第三册配粤教版配粤教版核心素养微专题 课堂小练|素养达成课后提升练习 多维课堂|素养初培 预习导学|新知领悟(2)根据电场力和瞬时速度方向的夹角判断此法常用于判断曲线运根据电场力和瞬时速度方向的夹角判断此法常用于判断曲线运动中变化电场力的做功情况夹角是锐角时,电场力做正功;夹角是钝动中变化电场力的做功情况夹角是锐角时,电场力做正功;夹角是钝角时,电场力做负功;电场力和瞬时速度方向垂直时,电场力不做功角时,电场力
18、做负功;电场力和瞬时速度方向垂直时,电场力不做功(3)若物体只受电场力作用,可根据动能的变化情况判断根据动能若物体只受电场力作用,可根据动能的变化情况判断根据动能定理,若物体的动能增加,则电场力做正功;若物体的动能减少,则电定理,若物体的动能增加,则电场力做正功;若物体的动能减少,则电场力做负功场力做负功第一章静电场的描述物理物理必修必修第三册第三册配粤教版配粤教版核心素养微专题 课堂小练|素养达成课后提升练习 多维课堂|素养初培 预习导学|新知领悟2电势能的性质电势能的性质性质性质理解理解系统性系统性电势能是由电场和电荷共同决定的,是属于电荷和电场所共电势能是由电场和电荷共同决定的,是属于电
19、荷和电场所共有的,我们习惯上说成电荷的电势能有的,我们习惯上说成电荷的电势能相对性相对性电势能是相对的,其大小与选定的电势能为零的参考点有电势能是相对的,其大小与选定的电势能为零的参考点有关确定电荷的电势能,首先应确定参考点关确定电荷的电势能,首先应确定参考点标矢性标矢性 电势能是标量,有正负但没有方向电势能是标量,有正负但没有方向第一章静电场的描述物理物理必修必修第三册第三册配粤教版配粤教版核心素养微专题 课堂小练|素养达成课后提升练习 多维课堂|素养初培 预习导学|新知领悟3.判断电势能大小的方法判断电势能大小的方法(1)做功判定法:无论是哪种电荷,只要是电场力做了正功,电荷的做功判定法:
20、无论是哪种电荷,只要是电场力做了正功,电荷的电势能一定是减少的;只要是电场力做了负功电势能一定是减少的;只要是电场力做了负功(克服电场力做功克服电场力做功),电荷,电荷的电势能一定是增加的的电势能一定是增加的(2)电场线法:正电荷顺着电场线的方向移动,电势能一定减少,逆电场线法:正电荷顺着电场线的方向移动,电势能一定减少,逆着电场线的方向移动,电势能一定增加;负电荷顺着电场线的方向移动,着电场线的方向移动,电势能一定增加;负电荷顺着电场线的方向移动,电势能一定增加,逆着电场线的方向移动,电势能一定减少电势能一定增加,逆着电场线的方向移动,电势能一定减少(3)电性判定法:同种电荷相距越近,电势能
21、越大,相距越远,电势电性判定法:同种电荷相距越近,电势能越大,相距越远,电势能越小;异种电荷相距越近,电势能越小,相距越远,电势能越大能越小;异种电荷相距越近,电势能越小,相距越远,电势能越大第一章静电场的描述物理物理必修必修第三册第三册配粤教版配粤教版核心素养微专题 课堂小练|素养达成课后提升练习 多维课堂|素养初培 预习导学|新知领悟精例精例1将带电荷量为将带电荷量为6106 C的负电荷从电场中的的负电荷从电场中的A点移到点移到B点,点,克服静电力做了克服静电力做了3105 J的功,再从的功,再从B移到移到C,静电力做了,静电力做了1.2105 J的功,则:的功,则:(1)该电荷从该电荷从
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