湖南省长沙市高中物理《电势能》复习课件 新人教版.ppt

一个试探电荷在电场中某点由静止释放 将如何运动 不计重力 e 一个试探电荷在电场中某点由静止释放 将如何运动 不计重力 在电场力作用下电荷做加速运动 一段时间后获得一定的速度 试探电荷的动能增加 什么能转化为动能的呢 一 静电力做功的特点 把正电荷沿不同路径从a点移到b电场力做功 一 静电力做功的特点 把正电荷沿不同路径从a点移到b电场力做功 b a q f 甲 q f 一 静电力做功的特点 把正电荷沿不同路径从a点移到b电场力做功 乙 甲 b m a q 一 静电力做功的特点 把正电荷沿不同路径从a点移到b电场力做功 沿甲路径电场力做功 沿乙路径电场力做功 w甲 f ab cos qe am w乙 qe am 丙 甲 乙 b m a f q 一 静电力做功的特点 把正电荷沿不同路径从a点移到b电场力做功 沿甲路径电场力做功 沿乙路径电场力做功 沿丙路径电场力做功 沿任意路径电场力做功 w甲 f ab cos qe am w乙 qe am w丙 qe am w任意 qe am 丙 甲 乙 b m a f 一 静电力做功的特点 在匀强电场中移动电荷时 静电力做的功与电荷经过的路径无关 只与电荷的起始位置和终止位置有关 一 静电力做功的特点 在匀强电场中移动电荷时 静电力做的功与电荷经过的路径无关 只与电荷的起始位置和终止位置有关 对于非匀强电场也适用 重力做功与路径无关 由初末位置的高度差来决定 重力做功与路径无关 由初末位置的高度差来决定 做功的过程是一个能量转化的过程 重力做功与路径无关 由初末位置的高度差来决定 做功的过程是一个能量转化的过程 重力做功的过程是重力势能转化动能的过程 重力做功与路径无关 由初末位置的高度差来决定 做功的过程是一个能量转化的过程 重力做功的过程是重力势能转化动能的过程 那么电场力做功的过程是什么能转化为什么能呢 二 电势能 1 定义 电荷在电场中具有与其位置有关的能量叫电势能 二 电势能 1 定义 电荷在电场中具有与其位置有关的能量叫电势能 2 电场力对电荷做正功 电荷的电势能减小 电场力对电荷做负功 电荷的电势能增大 电场力做的功等于电势能的减少量 例1 如图 在场强e 103n c的匀强电场中 点电荷q 1c从a移动到b ab相距l 1m 电场力做功为多少 电势能如何变化 例1 如图 在场强e 103n c的匀强电场中 点电荷q 1c从a移动到b ab相距l 1m 电场力做功为多少 电势能如何变化 电势能减少 例1 如图 在场强e 103n c的匀强电场中 点电荷q 1c从a移动到b ab相距l 1m 电场力做功为多少 电势能如何变化 电势能减少 电荷在a点具有的电势能多大 例1 如图 在场强e 103n c的匀强电场中 点电荷q 1c从a移动到b ab相距l 1m 电场力做功为多少 电势能如何变化 电势能减少 电荷在a点具有的电势能多大 例1 如图 在场强e 103n c的匀强电场中 点电荷q 1c从a移动到b ab相距l 1m 电场力做功为多少 电势能如何变化 电势能减少 电荷在a点具有的电势能多大 设b点的电势能 epb 0 wab epa epb 103jepa 103j 电荷在某点的电势能 等于把它从该处移动到零势能位置时静电力所做的功 通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零 或把电荷在大地表面上电势能规定为零 wab epa epbepb 0epa wab 3 电势能是相对的 与零电势能面有关 电势能为负表示电荷在该处的电势能比零还要小 4 电势能是电荷和电场所共有的 具有系统性 5 电势能是标量 重力势能和电势能类比 例2 一个电荷只在电场力作用下从电场中的a点移到b点时 电场力做了5 10 6j的功 那么 a 电荷在b处时将具有5 10 6j的电势能b 电荷在b处将具有5 10 6j的动能c 电荷的电势能减少了5 10 6jd 电荷的动能增加了5 10 6j 1 静电力做功的特点2 静电力做功与电势能改变的关系 3 电势能 一 回顾 电场的力的性质我们必须用场强e来描述 那么电场的能的性质我们又应该用什么物理量来描述呢 能否用 电势能 呢 电场的力的性质我们必须用场强e来描述 那么电场的能的性质我们又应该用什么物理量来描述呢 能否用 电势能 呢 电场的能的性质也是电场本身的一种属性 它只能由场源本身所决定 而与电场中有无放入试探电荷无关 而电势能的大小是与试探电荷的电量q有关的 因q越大 其所受电场力就越大 具有的做功本领大 电势能也就大 故不能用 电势能 来描述电场的能的性质 我们引入一个新的物理量 电势 来表示它 思考与讨论 讨论电势能与电荷的比值 取o点的电势能为零 则 思考与讨论 讨论电势能与电荷的比值 取o点的电势能为零 则 epa qelcos 一电势 一电势 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 一电势 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 2 公式 一电势 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 2 公式 3 单位 伏特符号为v1v 1j c 对电势的理解 1 电势的相对性 某点电势的大小是相对于零点电势而言的 零电势的选择是任意的 一般选地面和无穷远为零势能面 2 电势的固有性 电场中某点的电势的大小是由电场本身的性质决定的 与放不放电荷及放什么电荷无关 3 电势是标量 4 计算时ep q 都带正负号 思考与讨论 1 沿着电场线方向 电势将怎样变化 思考与讨论 1 沿着电场线方向 电势将怎样变化 电场线指向电势降低的方向 思考与讨论 1 沿着电场线方向 电势将怎样变化 电场线指向电势降低的方向 2 若以无穷远处电势为零 正点电荷周围各处的电势的特点 思考与讨论 1 沿着电场线方向 电势将怎样变化 电场线指向电势降低的方向 2 若以无穷远处电势为零 正点电荷周围各处的电势的特点 都为正 越靠近正电荷电势越高 思考与讨论 1 沿着电场线方向 电势将怎样变化 电场线指向电势降低的方向 2 若以无穷远处电势为零 正点电荷周围各处的电势的特点 都为正 越靠近正电荷电势越高 负点电荷周围各处的电势的特点 思考与讨论 1 沿着电场线方向 电势将怎样变化 电场线指向电势降低的方向 2 若以无穷远处电势为零 正点电荷周围各处的电势的特点 都为正 越靠近正电荷电势越高 负点电荷周围各处的电势的特点 都为负 越靠近负电荷电势越低 电场中两点电势高低的判断方法 电场中两点电势高低的判断方法 1 根据电场力做功来判断 2 根据电荷电势能的变化来判断 3 根据电场线方向来判断 电场中两点电势高低的判断方法 1 根据电场力做功来判断 在两点间移动正电荷 电场力做正功电势降 做负功电势升 在两点间移动负电荷 电场力做正功电势升 做负功电势降 2 根据电荷电势能的变化来判断 3 根据电场线方向来判断 电场中两点电势高低的判断方法 1 根据电场力做功来判断 在两点间移动正电荷 电场力做正功电势降 做负功电势升 在两点间移动负电荷 电场力做正功电势升 做负功电势降 2 根据电荷电势能的变化来判断 在两点间移动正电荷 电势能增加电势升 电势能减小电势降 在两点间移动负电荷 电势能增加电势降 电势能减小电势升 3 根据电场线方向来判断 电场中两点电势高低的判断方法 1 根据电场力做功来判断 在两点间移动正电荷 电场力做正功电势降 做负功电势升 在两点间移动负电荷 电场力做正功电势升 做负功电势降 2 根据电荷电势能的变化来判断 在两点间移动正电荷 电势能增加电势升 电势能减小电势降 在两点间移动负电荷 电势能增加电势降 电势能减小电势升 3 根据电场线方向来判断 电场线的方向就是电势降低最快的方向 思考 怎样描述整个电场中电势的分布情况呢 二 等势面 为了形象的描述电场的电势分布 在电场中作等势面 1 等势面 电场中电势相同的各点构成的面 2 电场中等势面的形状 点电荷的电场的等势线 点电荷的电场的等势线 等量异种电荷电场的等势面 等量同种电荷电场的等势面 匀强电场的等势面 带电导体周围的电场和等势面 二 等势面 1 定义 电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面 2 等势面是为了形象描述电场中各点电势面人为画出的曲面 3 等势面的特点 二 等势面 1 定义 电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面 2 等势面是为了形象描述电场中各点电势面人为画出的曲面 3 等势面的特点 沿着同一等势面移动电荷时静电力不做功 两个电势不同的等势面不能相交 电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面 等势面一定与电场线垂直 即跟场强方向垂直 4 等势面的用途 利用等势面可以形象地描述电场具有能的性质 由等势面来绘制电场线 实际中测量电势比测定场强容易 所以常用等势面研究电场 先测绘出等势面的形状和分布 再根据电场线与等势面相互垂直 绘出电场线分布 这样就知道了所研究的电场 例1 以无限远处的电势为零 请把点电荷 q q电场中某一点p产生的电势及试探电荷 q q在p点的电势能的特点填在以下表格中 例2 某电场的等势面如图所示 试画出电场线的大致分布 若单位正电荷q沿任一路径从a点移到b点 静电力所做的功是多少 说明理由 正电荷q从a点移到c点 跟从b点移到c点 静电力所做的功是否相等 说明理由 例2 一个电荷只在电场力作用下从电场中的a点移到b点时 电场力做了5 10 6j的功 那么 a 电荷在b处时将具有5 10 6j的电势能b 电荷在b处将具有5 10 6j的动能c 电荷的电势能减少了5 10 6jd 电荷的动能增加了5 10 6j cd 例3 将带电量为6 10 6c的负电荷从电场中的a点移到b点 克服电场力做了3 10 5j的功 再从b移到c 电场力做了1 2 10 5j的功 则 1 电荷从a移到b 再从b移到c的过程中电势能共改变了多少 2 如果规定a点的电势能为零 则该电荷在b点和c点的电势能分别为多少 3 如果规定b点的电势能为零 则该电荷在a点和c点的电势能分别为多少 例3 将带电量为6 10 6c的负电荷从电场中的a点移到b点 克服电场力做了3 10 5j的功 再从b移到c 电场力做了1 2 10 5j的功 则 1 电荷从a移到b 再从b移到c的过程中电势能共改变了多少 2 如果规定a点的电势能为零 则该电荷在b点和c点的电势能分