电势能和电势(贯穿类比和微元法).ppt

1、+q,重力不计的带电粒子静止放入匀强电场中静止释放,情景一,+q,重力不计的带电粒子在没有电场的区域静止释放,重力不计的不带电粒子在有电场的区域静止释放,各会发生什么现象？,情景二,情景三,情景一：在静电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.,什么能转化为动能的呢?,+q,A,B,M,W乙= qE|AB|cos=qE|AM|,W甲= W1+W2=qE|AM|+0=qE |AM|,甲,乙,问题1：匀强电场中，静电力做功的特点,+q,A,B,M,W丙= qE|AM|,结论：匀强电场中，静电力做功与路径无关,由初末位置来决定.,W甲= W1+W2=qE|AM|,丙,W

2、乙= qE|AB|cos=qE|AM|,.,.,.,.,问题1：匀强电场中，静电力做功的特点,微元法,问题2：在非匀强电场中，静电力做功也与具体路径无关吗？,把非匀强电场无限细分为无数个小块儿电场，要多小有多小，直到每一块可以看做匀强电场为止。当然每小块电场中静电力做功与路径都无关，所以可以得出结论，整个电场中静电力做功与路径都无关。,结论：静电力做功特点做的功与路径无关，只与初末位置有关,微元法,重力做功与通过的路径无关，只与始末位置的相对高度有关。,静电力做功与通过的路径无关，只与始末位置在电场线方向上的距离有关。,重力势能：物体由于高度和位置而具有的能量，叫重力势能（EP）。,电势能：由

3、于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关，电荷在电场中也具有势能，这种势能我们叫做电势能。电势能用Ep表示。,1、定义：电荷在电场中具有与其位置有关的能量叫电势能。,一、静电力做功特点：做的功与路径无关，只与初末位置有关,二、电势能,符号：EP 标量,单位：焦耳（J） 常用单位：电子伏特（eV） 1eV=1.610-19J,重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加。,静电力做正功，电势能减少；静电力做负功，电势能增加。,静电力做的功等于电势能的减少量。,重力做的功等于重力势能的减少量。,电势能与重力势能的对比,+q,重力势能是相对零势能面的。,某点的电势能也是相对零电势能点的。,电荷在

4、某点的电势能，等于把它从该点移动到零势能位置时所静电力做的功。,某点的重力势能，等于把物体从该点移到零势能面重力做的功！,电势能与重力势能的对比,1、定义：电荷在电场中具有与其位置有关的能量叫电势能。,一、静电力做功特点：做的功与路径无关，只与初末位置有关,二、电势能,符号：EP 标量,单位：焦耳（J） 常用单位：电子伏特（eV） 1eV=1.610-19J,2、相对性。通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为0，或把电荷在大地表面上的电势能规定为0.,3、系统性，电荷和电场系统所共有的。,q,A,已知AB=BC=L,取电荷在C点的电势能为零，分析不同的电荷 在电场中的A点和B点具有的电势

5、能？,B,C,+,B点EPB/q,B点q/EPB,+q,+2q,-q,+nq,-2q,EqL,2EqL,nEqL,-EqL,-2EqL,-nEqL,2EqL,4EqL,2nEqL,-2EqL,-4EqL,-2nEqL,A点EPA/q,EL,EL,EL,EL,EL,EL,2EL,2EL,2EL,2EL,2EL,2EL,1/EL,1/EL,1/EL,1/EL,1/EL,1/EL,+,+,+,-nq,问题：能否用电势能表示电场能的特性？,A,C,思考讨论：能否证明，对于非匀强电场，电荷在电场中某点 的电势能与电荷量之间的比值，也是确定的？,+q,+2q,-q,+nq,-2q,-nq,B,w1,w2,

6、2w1,2w2,nw1,nw2,-w1,-w2,-2w1,-2w2,-nw1,-nw2,w1/q,w1/q,w1/q,w1/q,w1/q,w1/q,q/w1,q/w1,q/w1,q/w1,q/w1,q/w1,w2/q,w2/q,w2/q,w2/q,w2/q,w2/q,当电荷带电量为+q B到C静电力做功w1 A到C静电力做功w2,微元法,电荷电场中在某一点的电势能与它的电荷量的比值,1 V = 1 J/C,三、电势,1. 定义:,2. 公式:,3. 单位: 伏特(V),例题1、 （1）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？,（2）若把 的试探电荷放在电场中的A点,则A

7、点电势变为？,（3）若没有试探电荷放在电场中的A点,则A点电势变为？,电荷电场中在某一点的电势能与它的电荷量的比值,1 V = 1 J/C,三、电势,1. 定义:,2. 公式:,3. 单位: 伏特(V),4、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。即 与Ep、q无关,1、定义：电荷在电场中具有与其位置有关的能量叫电势能。,一、静电力做功特点：做的功与路径无关，只与初末位置有关,二、电势能,2、电势能是相对的，与零电势能面选择有关,3、电场力做的功与电势能变化的关系,即：静电力对电荷做正功，电荷的电势能减少静电力对电荷做负功，电荷的电势能增加,电荷从A点移动

8、到B点，静电力做的功等于电势能的减少量 WAB = EPA- EPB-EPAB,电荷在某点的电势能，等于把它从该点移动到零势能位置时静电力所做的功。,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=1.810-5 J,EPC=-1.210-5 J,EPB=310-5 J,EPA= -310-5 J,例题1、 （1）把 的试探电荷放在电场中的A点，具有