第一章静电场第四节电势能和电势

第一章静电场第四节电势能和电势1.功能关系2.静电力做功的特点3.电势能4.电势5.等势面从能的角度研究电场性质1.功能关系EEqA一个带正电粒子（忽略重力）在匀强电场中静止释放功：过程量。能：状态量。B2.电场力做功的特点E电场力做功与路径无关ABθLEqXEqEq

X（似重力做功）C，与初末位置有关2.电场力做功的特点hABgmgExABqE电场力做功与路径无关，只取决于初、末位置3.电势能hABgmgExABqE电势能,符号Ep

：电荷在电场中所具有的势能（电荷在电场中受到电场力作用而具有由相对位置决定的能量）E3.电势能电场力做正功，故电势能________，ABF带电粒子静止释放（忽略重力）电势能具有相对性，通常取离场源无穷远处为势能零点。工程应用上取大地的电势为零。若规定电荷在B点电势能为零，则归结：电场力做功等于电势能减少量。即减少反之，电场力做负功，电势能增加（判断依据）。电势能转化为其他形式的能量EABv带电小球静止释放后竖直上升请中文翻译式子②电荷在A点的电势能等于把它从A点移动到零势能点电场力所做的功电势能是一个标量，有正负。系统性：属于电荷和电场相对性：零势能点未确定时，同一电荷在某点的电势能是任意的。单位：焦耳，J重力势能是否有类似的特点？有一带负电的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服电场力做功6×10－4

J．从B点移到C点，电场力做功9×10－4

J，问：(1)若以A为零势能点，B、C两点的电势能各为

、

。A、C间的电势能之差为

。(2)若以B为零势能点，A、C两点的电势能各为

、

。A、C间的电势能之差为

。将一个带电荷量为7.0×10-6C的负电荷从无限远处移动到电场中的A点时，电荷的电势能为-1.4×10-6J.求此过程电场力对电荷做的功（取无限远处电势能为零）4.电荷量的影响零势面ExAB+q电荷量分别为+q和+2q，点电荷在A点的电势能？电势能与电荷量有关人们直接用电势能描述电场性质面临困难？ExAB+2q重力势能mgh与物体有关什么量是与物体没关的呢？AF-q4.存在两种电荷的影响xEB零势面ExABF+q请同学们计算两种电荷在同一匀强电场中A点的电势能？（以B为势能零点）正负电荷在同一点电势能正负相反找寻只有电场有关的物理量？4.电势电势：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值结论：沿着电场线，电势降低。由电场本身决定，与放入电荷无关。是标量，有正负。单位是焦耳每库伦（J/C）或者伏特（V）。正电荷由A到B,电场力做_____正功负电荷由A到B,电场力做_____负功AEB4.电势AEBC电势也具有相对性，通常取离场源无穷远处为势能零点。工程应用上取大地的电势为零。4.电势请判断：电场中某点的电势在数值上等于单位正电荷由该点移动到零电势点时电场力做的功5.电势差电荷q在电场由一点A移动到另一点B时，电场力做的功WAB与电荷量q的比值叫做电势差。（比值定义）【定义】电势之差☆描述电场能的性质的物理量5.电势差焦耳每库伦（J/C）或伏特（V）1V=1J/C

【单位】【说明】3、电势差也叫电压2、UAB=-UBA1、电势差是绝对的，与零势点选择无关，只与电场本身有关4.标量，有正负值，正值表示A电势比B电势高在电场中把一个电荷量为的点电荷从A点移到B点，电场力做功为，将此电荷从B移到C点，电场力做功为，求：（1）A、B间的电势差UAB；（2）A、C间的电势差UAC。（3）B、C间的电势差UBC适用范围：任意电场（匀强或非匀强-变力）中移动电荷时电场力所做的功6.电场力做功计算式优点：不考虑受力、过程课本P16,第一题.在研究微观粒子常用电子伏特(eV)做能量的单位。1eV等于一个电子在1V电压加速后所增加的动能。请推导电子伏特与焦耳的换算关系。据动能定理有1V电压表示大小7.点电荷的电势取无限远处的电势为零。请判断点电荷周围的电势？ABCD拓展【点电荷的电势公式】【电势的叠加】合电场中某点的电势等于各点电荷在该点电势的标量和【概念】电场中电势相等的点构成的面，叫等势面通常做法（画法）：相邻的等势面之间的电势差相等，从而使得等势面的疏密能够反映电场的强弱。（密—强、疏—弱）【相关的特点】1、在同一等势面上移动电荷时等势面，电场力不做功；2、等势面与电场线垂直；3、电场线一定是从电势高的等势面指向电势低的等势面；4、任意两个等势面不相交.8、等势面（参考课本P18）+－问题1:同一电荷在同一等势面上电势能是否一样大？问题2:一α粒子从A点以速度大小为v沿电场线射向固定的正点电荷的电场中，若粒子无法撞击点电荷，则粒子将怎么运动？+A问题2续:回到A点时，粒子的速度大小也是v吗？是。只有电场力做功，动能和电势能总和保持不变。图.等量异种电荷的等势面图.等量同种电荷的等势面判断电势高低：沿电场线，电势下降判断电势高低：电场力对正电荷做正功，电势差为正，即电势减小E问题1：上图中同一等势面，场强大小________?匀强电场的等势面（虚线）问题2：场强大的地方电势一定大？问题3：场强为零的地方电势一定为零？错错++++----0V10V20V30V40V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？hABgmgExABqE物体的重力势能与质量的比值定义为重力势，以物体在地面上的重力势能为零，请求出重力势的表达式？2.电场力做功的