物理：1.4《电势能 电势和电势差》.ppt

1、1.4 电势能 电势与电势差,引：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：电场力做功与路径无关,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

2、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减少量,、相对性：大地或无穷远默认为零,、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、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点移到电势零点电场力所做的功W的。即EP

3、=W,6、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。,、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5106J D电荷的动能增加了5106J,CD,、将带电量为610-6C的负电荷从电

4、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=1.810-5 J,EPC=-1.210-5 J,EPB=310-5 J,EPA= -310-5 J,5、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

5、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,1、定义：,6、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,（ 标量）,3、相对性：一般选取无穷远或大地电势为零。,1J/C=1V,2、EP及q含符号,4、沿电场线 (场强)方向电势越来越低,5、正电荷的电场中电势为正，负电荷的电场中电势为负,A B,7、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。,6、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

6、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,7、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“等于”）。,N,b,a,小于,大于,-,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

7、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 ？,10、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A B 场强EAEB B、电势A B 场强EAEpB,BC,+,2、几种常见的等势面,1、定义：,电场中电势相

8、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）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。,11、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,12、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、

9、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=W2，123 B.W1=W2，123 C.W1W2，123 D.W1W2，123,C,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=3 cm，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,方法一: 根据电场力做功的正负判断：,如何比较

10、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,A,B,C,D,0V,1V,2V,3V,电势和高度都具有相对性，与参考点的选择有关，而高度差与参考点的选择无关。,E,0V,1V,2V,-1V,1、电势差：电场中两点间电势的差值，也叫电压。,电势差是标量，可正，可负。正负表示两点电势的高低,电势的数值与零电势点的选取有关，电势差的数值与零电势点的选取无关。,电势差UAB与q无关。,电场中A、B两点间的电势差跟移动电荷的路径无关。,2、理解,3、如以无穷远处电势为零，则： (1)正电荷（+Q）形成的电场中各点的

11、电势均为正值 (2)负电荷（-Q）形成的电场中各点的电势均为负值,由电场本身的因素决定，与WAB、q无关。,有关，由UAB、q共同决定。,1、UAB由什么决定？与WAB有关吗？,2、WAB与UAB和q有关吗？,1关于电势差和电场力作功的说法中，正确的是 ( ) A电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷的电量决定 B电场力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势差和该电荷的电量决定 C电势差是矢量，电场力作的功是标量 D在匀强电场中与电场线垂直方向上任意两点的电势差均为零,BD,3、求两点间的电势差 在如图所示的电场中，把点电荷q=+210-11C，由A点移到B点，电场力做功WAB=410-11J。A、B两点间的电势差UAB等于多少？B、A两点间的电势差UBA等于多少？,V,V,解：由静电力做功与电势差的关系得,4、求静电力做功,如图所示的电场中，A、B两点间的电势差UAB=20 V，将点电荷q= -210-9C，由A点移到B点，静电力所做的功是多少？,解：电场力所做的功 WAB=UABq=20（210-9）= -4.010-8J,5、如图