《电势能和电势》课件

1.4电势能和电势,问：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,B,M,A,F,q,W甲=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？,+,甲,乙,丙,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:,W乙=qE|AM|,W丙=qE|AM|,沿任意路径电场力做功:,W任意=qE|AM|,结论：静电力做功与路径无关,由初末位置来决定.,电场力做功的过程是什么能转化为什么能呢？,、定义：电荷在电场中受到电场力而具有的与位置有关的势能叫做电势能。,（Ep）标量,负电荷逆着电场线移动，电场力做正功，电势能减少,、电场力做功改变电势能,正电荷顺着电场线移动，电场力做正功，电势能减少,正电荷逆着电场线移动，电场力做负功，电势能增加,负电荷顺着电场线移动，电场力做负功，电势能增加,、电场力做的功等于电势能的变化量,类比（重力势能）,6、电荷在电场中某一点A具有的电势能EP等于将该点电荷由A点移到电势能零点电场力所做的功W的。即EP=W,5、电势能有正负，却是标量，正负表示该点的电势能比零点的电势能的高低。,、相对性：大地或无穷远默认为零,7、电势能是系统共有的,、下列说法中正确的是（）A.当两正点电荷相互靠近时，它们的电势能增大B.当两负点电荷相互靠近时，它们的电势能增大C.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时，它们的电势能减小D.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时，它们的电势能增大。,ABC,、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5106J的功，那么()A电荷在B处时将具有5106J的电势能B电荷在B处将具有5106J的动能C电荷的电势能减少了5106JD电荷的动能增加了5106J,CD,3、如图所示,在等量正点电荷形成的电场中,它们连线的中垂面ab上,有一电子,从静止开始由a运动到b的过程中(a、b相对O对称),下列说法正确的是()A.电子的电势能始终增多B.电子的电势能始终减少C.电子的电势能先减少后增加D.电子的电势能先增加后减少,C,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,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.),类比（高度）,9、电势是标量，在规定了零电势后，电场中各点的电势可以是正值，也可以是负值。正值表示该点电势比零高，负值表示该点电势比零低,8、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,6、沿电场线(场强)方向电势越来越低,7、正电荷的电场中电势为正，负电荷的电场中电势为负,AB,4.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).,5、如图所示，电场中有A、B两点，则下列说法中正确的是（）A、电势AB场强EAEBB、电势AB场强EAEpB,BC,+,2、几种常见的等势面,1、定义：,电场中电势相同的各点构成的面，叫做等势面,（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（或E）垂直等势面，且由电势较高的等势面指向电势较低的等势面,（4）等势面密处场强大、电场线密，等势面疏处场强小、电场线疏,（3）不同等势面在空间不相交、不相切，闭合,3、等势面的特点：,（5）沿电场方向电势降低最快,（6）匀强电场中电势均匀变化。,6、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,7、孤立点电荷电场中的一簇等势面如图所示中虚线所示，其电势分别为1、2、3，A、B、C是某电场线与这簇等势面的交点，且ab=ac.现将一负电荷由a移到b，电场力做正功W1；再由b移至C，电场力做正功W2,则（）A.W1=W2，123B.W1=W2，123C.W1W2，123D.W1W2，123,C,方法一:根据电场力做功的正负判断：,如何比较电荷电势能的大小呢？,方法二:直接根据公式判断,电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加。,方法三:根据电场线来判断,、将带电量为610-6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了310-5J的功，再从B移到C，电场力做了1.210-5J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1.810-5J.,EPC=1.810-5J,EPC=-1.210-5J,EPB=310-5J,EPA=-310-5J,8、如图，虚线a、b、c势某静电场中的三个等势面，它们的电势a最大，c最少，一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如图实线KLMN所示，由图可知（）,粒子从K到L的过程中，电场力做负功粒子从L到M的过程中，电场力做负功粒子从K到L的过程中，电势能增加粒子从L到N的过程中，动能减少,AC,9、如果把q=1.010-8C的电荷从无穷远处移至电场中的A点，需克服电场力做功W=1.210-4J.那么q在A点的电势能和在A点的电势各是多少？q未移入电场前A点的电势是多少？,13、在匀强电场中有a、b、c三点，位置关系如图52-6所示，其中ab=3cm，bc=1cm已知电场线与abc三点所在的平面平行,若将电量为-210C的点电荷从a移到b，电场力不做功，而把该电荷从a移到c，电场力做功为1.810J(1)画出通过a、b、c三点的电场线(2)求该匀强电场的电场强度,答案：9102V/m,14、将一个-7.0C的电荷从无限远处移到图示电场中的A点时，电荷的电势能为-140J，问此过程中静电力做功是多少？,15、甲是等量异号电荷的电场线分布图，乙是等量同号点电荷的电场线分布图。AOB是两点电荷的连线的垂直平分线，O是连线中点。,（1）在甲图中，把单位正试探电荷从O点沿OA移动到无限远处，静电力是否做功？电势能是否变化？怎样变化？（2）在乙图中，把单位正试探电荷从O点沿OA移动到无限远处，静电力是否做功？电势能是否变化？怎样变化？,4、一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图虚线所示,电场方向竖直向下.若不计空气阻力,则此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为()A.动能减小B.电势能增加C.动能和电势能之和减少D.重力势能和电势能之和增加,E,a,b,C,4、如图所示，点电荷的静电场中电场线用实线表示，但其方向未标明，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹。a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受到电场力作用，根据此图可作出正确判断的是()A.带电粒子所带电荷的性质B.带电粒子在a、b两点的受力方向C.带电粒子在a、b两点的速度何处较大D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大,BCD,5、如图所示，是负点电荷产生的电场中的一条电场线。一个带正电的粒子（不计重力）从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示，则该带电粒子在a点的加速度一定在b点的加速度。带电粒子在a点的电势能一定在b点的电势能。（填“大于”、“小于”式“