宁夏回族自治区银川市六盘山高级中学高中物理人教版选修3-1课件第一章第4节电势能和电势（33张）

第四节电势能和电势人教版选修3-1从能量的角度认识电场地球负电荷m+q用类比法研究电场能的性质重力场电场mgqE场方向场方向地球附近的重力场跟负电荷的电场相似

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:等于将物体由该点移至零势能点重力所做的功。重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加回忆旧知：3、功是能量转化的量度。(4)重力势能是相对的,须选定零势能参考面用类比法研究电场能的性质重力场电场类比1.与路径无关,由初末位置的高度差来决定。1.静电力做功与电荷经过的路径关系如何？？？2.重力做功WG与重力势能变化的关系：3.重力势能:等于将物体由该点移至零势能点重力所做的功。2.电场力做功W电与电势能变化的关系如何？？？3.某一点电势能如何规定？？？一、静电力做功的特点BMAFөqW甲=F·|AB|cosθ=qE·|AM|匀强电场中，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|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，。此结论对于非匀强电场也适用用类比法研究电场能的性质重力场电场类比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:等于将物体由该点移至零势能点重力所做的功。1.静电力做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。重力场中，重力做功的过程是重力势能转化动能的过程.功是能量转化的量度。即做功的过程是一个能量转化的过程

一个试探电荷在电场中某点由静止释放,将如何运动?E

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.+F什么能转换为动能的呢?二、电势能电荷在电场中所具有的势能，叫做电势能。++AABB

正电荷从A点移到B点时,电场力做正功,电荷的电势能减少.

正电荷从B点移到A点时,电场力做负功,（电荷克服静电力做功）,电荷的电势能增加.如果是负电荷，情况如何？用类比法研究电场能的性质重力场电场类比1.与路径无关,由初末位置的高度差来决定.1.静电力做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。2.重力做功WG与重力势能变化的关系3.重力势能:等于将物体由该点移至零势能点重力所做的功。2.电场力做功W电与电势能变化的关系二、电势能EP1、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

总结：电场力做的功等于电势能变化量的负值

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EqFAB+电荷在B点具有的电势能多大？物体在B点具有的重力势能多大？mgAB设A点的重力势能WAB=EPA－EPB=103J重力势能为负表示的物理意义是什么？类比：设物体在重力作用下从Ａ运动到B重力做功

电势能为

负，

表示电荷在该处的电势能比零还要小。3、电势能是相对的，与零电势能面有关

通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地上电势能规定为零。4、电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性5、电势能是标量用类比法研究电场能的性质重力场电场类比1.与路径无关,由初末位置的高度差来决定.1.静电力做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。2.重力做功WG与重力势能变化的关系3.重力势能:等于将物体由该点移至零势能点重力所做的功。2.电场力做功W电与电势能变化的关系3.电势能:等于将物体由该点移至零势能点静电力所做的功。１、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课堂小练2、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）如果将电荷带电量增加为原来的2倍，则该电荷在B点和C点的电势能是否变化？为什么？课堂小练A0lθE+

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电场中在某一点的电势能EP与它的电荷量q的比值大小是由电场本身的性质决定的，与是否引入电荷，以及引入电荷的电性和电量无关。物理意义：反映电场能的性质三、电势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.

是标量(有正负)，正值表示该点电势比零高，负值表示该点电势比零低。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.)

3、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课堂小练

4、

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?

课堂小练四、等势面1、定义：电场中电势相同的各点构成的面，叫等势面2、等势面的特点：（2）电场线与等势面处处垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。（4）等势面在空间不能相交、不相切（3）等差等势面越密的地方，电场强度E越大。类比等高线（1）在同一等势面的任意两点间移动电荷，电场力不做功。正点电荷的电场的等势线负点电荷的电场的等势线等量同种电荷电场的等势面等量异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φA>φB

场强EA>EBB、电势φA>φB

场强EA<EBC、将+q由A点移到B点，电场力做正功D、将-q分别放在A、B两点时具有电势能EpA>EpB