高二物理1.4 电势能和电势课件1.4 电势能和电势.ppt

复习回顾 1 功的计算 2 重力的特点 1 与路径无关 由初末位置的高度差来决定 2 重力做功wg与重力势能变化的关系 3 重力势能是相对的 须选定零势能参考面 功是能量转化的量度 重力做正功 重力势能减少重力做负功 重力势能增加 一个试探电荷在电场中某点由静止释放 将如何运动 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 什么能转换为动能的呢 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 b m a f q wab f ab cos qe am 把正电荷沿不同路径从a点移到b电场力做功 做功的过程是一个能量转化的过程 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 电场中的电荷由于受到电场力作用而具有的势能 正电荷从a点移到b点时 静电力做正功 电荷的电势能减少 正电荷从b点移到a点时 静电力做负功 即电荷克服静电力做功 电荷的电势能增加 如果是负电荷情况相同 二 电势能 1 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 电荷在b点具有的电势能多大 电势能减少 设a点的电势能 wab epa epb 103j 电势能为负表示的物理意义是什么 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 电荷在某点的电势能 等于静电力把它从该处移动到零势能位置所做的功 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 3 电势能是相对的 与零电势能面有关 5 电势能是标量 重力势能和电势能类比 重力场中 重力 地球和物体之间存在的吸引力 电场中 电场力 电荷之间的作用力 有重力就有重力势能ep mgh 有电场力就有相应的能 叫电势能ep ep由物体和地面间的相对位置决定 ep由电荷间的相对位置决定 w重 ep1 ep2 w电 epa epb 课堂训练 1 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 增加了1 8 10 5j epc 1 8 10 5j epc 1 2 10 5j epb 3 10 5j epa 3 10 5j 小结 一 静电力做功的特点 与路径无关 只与起点和终点的位置有关二 电势能 电荷在电场中具有的势能1 静电力做的功等于电势能的减少量 wab epa epb静电力做正功 电势能减少静电力做负功 电势能增加2 电荷在某点的电势能 等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功3 电势能是相对的 须建立零势能参考面 电势能有正负之分 负值表示比零还要小 再见 电荷电场中在某一点的电势能与它的电荷量的比值 1v 1j c 三 电势 1 定义 2 公式 3 单位 伏特 v 计算时要代入正负号 4 标量 有正负 5 电势具有相对性 确定电势 应先规定电场中某处的电势为零 通常规定离场源电荷无限远处或大地的电势为零 6 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 即与ep q无关 例2 试探电荷q1放在电场中的a点 电势能为e 规定无限远处电势能为零 a点的电势为 若把试探电荷q1换成试探电荷q2放在电场中的a点 a点的电势为 仍规定无限远处电势能为零 例3 将一电量为的点电荷从电场外一点p移至电场中某点a 电场力做功 求a点的电势 解 场外一点p的电势为 注意 计算电势首先要规定零电势处 且电势可以为负 沿着电场线方向 电势将怎样变化 沿电场线方向电势降低 小结 三 电势1 定义 2 单位 伏特v1v 1j c3 沿电场线方向电势降低4 电势和电势能都是相对的 且为标量 正负号均表示大小5 已知电势求电势能 计算带正负号 计算带正负号 2 把的试探电荷放在电场中的a点 具有的电势能 求a点的电势 1 若把的试探电荷放在电场中的a点 电荷所具有的电势能是多少 2 若把的试探电荷放在电场中的a点 电荷所具有的电势能又是多少 课堂训练 课堂训练 3 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 课堂训练 4 如图1所示 a b为某电场线上的两点 那么以下的结论正确的是 a 把正电荷从a移到b 电场力做正功 电荷的电势能减少b 把正电荷从a移到b 电场力做负功 电荷的电势能增加c 把负电荷从a移到b 电场力做正功 电荷的电势能增加d 从a到b电势逐渐降低 ad 课堂训练 5 有关电场中某点的电势 下列说法中正确的是 a 由放在该点的电荷所具有的电势能的多少决定b 由放在该点的电荷的电量多少来决定c 与放在该点的电荷的正负有关d 是电场本身的属性 与放入该点的电荷情况无关 d 1 等势面 电势相等的点所构成的面 2 典型电场的等势面 点电荷电场 等量同种 异种点电荷电场 带电导体的电场 匀强电场 四 等势面 3 等势面的特点 1 在同一等势面上的任意两点间移动电荷 电场力不做功 2 电场线跟等势面垂直 且由电势较高的等势面指向电势较低的等势面 3 等势面密处场强大 等势面疏处场强小 4 不同等势面在空间不相交 5 处于静电平衡状态的导体是一个等势体 其表面为一个等势面 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 观察特点 1 靠近导体表面 2 远离导体表面 为什么 点电荷与带电平板的电场中电场线的分布 特点 a 以点电荷向平板作垂线为轴电场线左右对称b 电场线的分布情况类似于等量异种电荷的电场线分布 而带电平板恰为两电荷连线的垂直平分线 课堂训练 1 关于等势面正确的说法是 a 电荷在等势面上移动时不受电场力作用 所以不做功b 等势面上各点的场强大小相等c 等势面一定跟电场线垂直d 两等势面不能相交 cd 课堂训练 2 一个点电荷 从静电场中的a点移至b点 其电势能的变化为零 则 a a b两点的场强一定相等b 该电荷一定沿等势面移动c 作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的d a b两点的电势相等 d 课堂训练 3 在匀强电场中有a b