高中物理选修电势能与电势

高中物理选修电势能与电势重庆市石柱中学校姚国均电势能与电势2026/4/25第2页(共24页)

试探正电荷q在电场强度为E得匀强电场中沿几条不同路径从A点移动到B点,静电力对电荷做功分别为多少?讨论MөABqFEMөABqFqFEENAB乙F沿直线AB沿折线AMB沿曲线ANB2026/4/25第3页(共24页)甲EMөW=Fcosθ·|AB|=qE·|AM|AB沿直线ABqF2026/4/25第4页(共24页)甲EAB沿折线AMBMөABAMW1=qE·|AM|W2=0MB所以:全过程做功W=W1+W2=qE·|AM|qFqF2026/4/25第5页(共24页)ENAB乙沿曲线ANB呢?2026/4/25第6页(共24页)用无数组跟静电力垂直与平行得折线来逼近ANBMW=qE·|AM|由以上得推导我们发现了什么?E乙2026/4/25第7页(共24页)

在匀强电场中移动电荷时,静电力做功与电荷得起始位置与终止位置有关,但与电荷经过得路径无关、推广:非匀强电场也适用、一.静电力做功的特点W=qEd(适合匀强电场,d为沿电场线方向距离)2026/4/25第8页(共24页)大家有疑问得,可以询问与交流可以互相讨论下,但要小声点二、电势能重力做功与重力势能得关系?思考电场中得电荷由于受到电场力作用而具有得势能。1、定义:2026/4/25第10页(共24页)WG=EP1-EP2=-ΔEP1、重力做正功,重力势能减少、重力做负功,即物体克服重力做功,重力势能增加、重力做得功等于重力势能得减少量、重力做功与重力势能的关系2026/4/25第11页(共24页)正电荷从A点移到B点时,静电力做正功,电荷得电势能减少、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,电荷得电势能增加、ABE+vABE+v电场力做功与电势能的关系(讨论)若就是负电荷,情况又就是怎么样?2026/4/25第12页(共24页)静电力做得功等于电势能得减少量WAB=EPA-EPB电荷在某点得电势能,等于静电力把它从该点移动到零势能位置时电场力所做得功、(通常把离场源无限远处或大地表面或接地得电势能规定为零)2026/4/25第13页(共24页)几点注意电势能为负表示电荷在该处得电势能比选取得势能零点得电势能还要小、2、电势能就是电荷与电场所共有得,具有系统性1、电势能就是相对得,与零电势能面有关3、电势能就是标量2026/4/25第14页(共24页)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?E即电势能减少qFAB2026/4/25第15页(共24页)取O点得电势能为零,则:EPA=qELCOSθ讨论:不同电量电荷在A点电势能与电荷得比值?思考与讨论ALOθE+比值与试探电荷无关,反应电场本身得性质。2026/4/25第16页(共24页)1、定义:

电荷在电场中某一点得电势能与它得电荷量得比值,叫做这一点得电势。2、定义式:(EP及q带符号计算)电势能类比重力势能电势高度三、电势2026/4/25第17页(共24页)3、单位:伏特,符号为V

4、电势就是标量,但有正负5、电势具有相对性电势就是相对于零势能参考点得,一般选取无穷远电势为0,实际应用中常取大地电势为02026/4/25第18页(共24页)例2、关于公式可知：（）A、电场中某点的电势，与放在该点电荷具有的电势能成正比B、电场中某点的电势，与放在该点电荷的电荷量成反比C、电场中某点的电势，与该点是否有电荷，电荷的正负及电荷量的大小无关D、放入电场中某点的点电荷不同，电势能也不同，但电势能与电荷量的比值保持不变CD2026/4/25第19页(共24页)例3:如果把q=1、0×10-8C得电荷从无穷远处移至电场中得A点,需克服电场力做功W=1、2×10-4J、那么⑴q在A点得电势能与在A点得电势各就是多少？⑵q未移入电场前A点得电势就是多少？2026/4/25第20页(共24页)沿电场线(场强)方向电势越来越低即电场线指向电势降低得方向ABE电荷由A点运动得B点正电荷负电荷电场力做功电势能变化电势变化减少减少如何比较电势的高低正功减少负功增大2026/4/25第21页(共24页)例4:如图所示,电场中有A、B两点,则下列说法中正确得就是()A、电势ψA>ψB

场强EA>EBB、电势ψA>ψB

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>EpBABEBC2026/4/25第22页(共24页)1、定义:电场中电势相同得各点构成得面,叫做等势面。与等高线类比(1)在同一等势面上得任意两点间移动电荷,电场力不做功(2)电场线跟