《电势能和电势和电势差》(精)PPT课件VIP

.,1,电势能电势与电势差,大石桥市高级中学于东明,.,2,1、功的计算：,2、重力做功的特点：,(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！,重力做多少正功，重力势能减少多少重力做多少负功，重力势能增加多少,复习：,.,3,一个检验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,检验电荷的动能增加.,.,4,一.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:,W甲=F|AB|cos=qE|AC|,沿乙路径电场力做功:,W乙=qE|AC|,沿丙路径电场力做功:,W丙=qE|AC|,沿任意路径电场力做功:,W任意=qE|AC|,结论：电场力做功与路径无关,由初末位置来决定.等于电场力与始末位置连线在电场线方向上投影长的乘积.,电场力做功的过程是什么能转化为什么能呢？,B,C,.,5,二、电势能,1、电荷在电场中具有的能量叫电势能。,电场力对电荷做多少正功，电荷的电势能减小多少(电场力做正功，电势能减少）,电场力对电荷做多少负功，电荷的电势能增加多少(电场力做负功，电势能增加）,2、电场力做的功等于电势能变化量的负值,.,6,4、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或低。,3.电势能是相对的，与零势能面的选择有关。若规定电荷在离场源电荷无限远处的电势能为零，或把电荷在大地表面上电势能规定为零。（在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为正，负电荷在任一点具有的电势能都为负。）（在负电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为负，负电荷在任意一点具有的电势能都为正。）,.,7,1、下列说法中，正确的是：A、把两个同种点电荷间的距离增大一些，电荷的电势能一定增加B、把两个同种点电荷间的距离减小一些，电荷的电势能一定增加C、把两个异种点电荷间的距离增大一些，电荷的电势能一定增加D、把两个异种点电荷间的距离减小一些，电荷的电势能一定增加,课堂训练：,.,8,2、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,.,9,5.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。即EP=W,.,10,该比值是一个与q无关，仅与电场及A点的位置有关的量。,设EP0=0,该比值称为A点的电势,零势能参考点,验证：,.,11,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.),三、电势,.,12,沿着电场线方向，电势如何变化呢？6、沿着电场线的方向，电势越来越低如何确定电场中某点的电势呢？7、电势具有相对性，先规定电场中某处的电势为零，然后才能确定电场中其他各点的电势。（通常取离场源电荷无限远处或大地的电势为零）,.,13,EP=q,1.在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为正，负电荷在任一点具有的电势能都为负。2.在负电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为负，负电荷在任意一点具有的电势能都为正。,.,14,例1.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).,.,15,例2.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-410-5J,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.,.,16,四.等势面电场中电势相等的点构成的曲面叫做等势面。【约定】为了使等势面能够反映电场的强弱，通常使相邻等势面之间的电势差相等。,等势面的性质1.沿着等势面移动电荷时，电场力所作的功为零。2.在任何静电场中电场线与等势面是互相垂直的。3.等势面愈密(即间距愈小)的区域，场强愈大。,.,17,.,18,.,19,.,20,1电势2电势能与电势的关系3.电势与电势差的关系？,.,21,1、定义：,2、单位：伏特（V）1V=1J/C,3、电势差是标量，但有正有负,4、决定的因素：只与电场及始末两点的位置有关，与检验电荷以及电场力对检验电荷所做的功无关。,注意：电场力做的功WAB=qUAB,（WAB、q、UAB都有正负号),5、UABUBA，UACUAB+UBC,五、电势差（电压）,.,22,在电场线上有A、B、C三点，设C点接地，将1C的正电荷由C移到A点，电场力做功为5J；再将该电荷由A移到B，电场力做功为8J，求、分别是多大？,课堂练习,B,A,.,23,例1:：如图，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为、和，一带正电粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示。由图可知：A、粒子从K到L的过程中，电场力做负功B、粒子从L到M的过程中，电场力做负功C、粒子从K到L的过程中，电势能增加D、粒子从L到M的过程中，动能减少,.,24,例2：如图所示，三个等差等势面上有a、b、c、d四点，若将一个正电荷由c经a移动到d电场力做正功W1，若由c经b移动到d电场力做正功W2，则：,.,25,随堂训练,两块带电的平行金属板相距2cm，板间有一与板面垂直的匀强电场，一电子从负极板自由释放，经1.510-8s打到对面极板上，求该电场的电场强度。（电子质量m=9.110-31kg）,.,26,随堂训练,如图所示，细线一端系着一个带电量为+q、质量为m的小球，另一端固定于O点，加一匀强电场后可使小球静止于图示位置，此时悬线与竖直方向夹角为。要使电场的场强最小，该电场场强的方向怎样？大小如何？,垂直悬线斜向上方,.,27,归纳:电场力做功与电势能的变化,a.从做功的角度来看：,b.从电荷的移动方向上来看：,顺着电场线移动,正电荷,电势能减少,负电荷,电势能增加,电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加。,电场力做正功,电场力做负功,顺着电场线移动,WAB=EPA-EPB,.,28,说明：1、零电势点的选择可以是（任意）的。,2、电势的高低是相对的，两点之间的电势差是一定的，与零电势点的选取（无关）。,3、电势的正负表示与零电势点的电势相比是高还是低