电势 电势能.ppt

1、4.势能和势能。在力学中，当我们研究力和运动之间的关系时，我们是从动力学和能量的角度来研究的。现在在电学方面，我们应该对电场的本质有一个深刻的理解，并采用类似的方法。在前三节中，我们从“电场具有力的性质”的角度研究了电场的性质，并引入“电场强度”来描述电场的这一性质；那么从能量的角度来看，电场的性质是什么？众所周知，如果把一个暂时的电荷放入电场，它会在静电力的作用下加速，从而获得一定的动能，这是静电力做功的结果。显然，要研究电场能量的性质，我们必须首先研究静电力所做的功。如图所示，一个电荷为Q的暂态电荷被置于一个电场强度为E的均匀电场中，它在电场力的作用下从A点移动到B点。电场力所做的功是：a

2、，b，e，QE，1，2，3，c，当沿着路径“1”:W1=QeAbCos，当沿着路径“2”:W2=QeAbCos，沿着路径”，同理，电场力所做的功与路径无关，所以带Q电量的带电体在电场中也应该有一定的“电势能”。(1)电场力做正功，势能降低；电场力做负功，势能增加。也就是说，WAB=EPA-EPB (2)电荷在某一点的电势能量等于静电力将电荷从该点移动到零电势能量点时所做的功。通常，“无限或地球”的势能为零。2.势能：电荷间相互作用产生的电场中电荷的势能。(3)势能是标量。正负意味着大小不表示方向。在示例1的右图中，MN是电场中的某一电场线。取直线上的两点A和B，将电荷Q从A移到B，现在(A)。

3、电场力做正功，Q的势能增加；电场力做负功，Q的势能增加；电场力做正功，Q的势能降低；电场力做负功，Q的势能降低。c，例2: a和b是电场中某一电场线上的点，如图所示：要克服电场力才能把q=410-9的正电荷从a点到b点，所以电场方向是AB还是BA？电势能量在哪个点大？多大？我们必须用场强来描述电场力的性质，那么我们应该用什么物理量来描述电场能量的性质呢？我们能使用“势能”吗？电场的能量属性也是电场本身的属性，只能由场源本身决定，与电场中是否有试电荷无关。电势能量的大小与测试电荷的电量Q有关(因为Q越大，它接收的电场力越大，它的工作能力越强，电势能量就越大)，所以我们不能用“电势能量”来描述电场

4、能量的性质，我们引入一个新的物理量“电势”来表示它。电势：描述电场能量性质的物理量。如图所示，假设一个暂定电荷q位于电场中的a或b处。它们都在电场力的作用下运动到无穷大.有：瓦勃，那么如何测量电场的能量性质和如何定义“电势”？同样，可以知道，如果探针电荷为-q，还有：也就是说，EpA/q的比值与探针电荷和电量q无关，而只与电场中点的位置有关，因此它可以测量电场的性质。(1)概念：电场中某一点的电荷势能与其电荷的比值称为该点的电势。(2)定义公式：(3)单位：伏特，(4)电势是标量。但是有正的和负的，它们的正的和负的也表示大小(它的零点在无穷远处或0电场强度相似的势是相对的，只有在选择零势点时才

5、有意义，类似于重力场中的高度。势能不仅与场源有关，还与测试电荷Q d有关。如果无穷远处的电势为零，则正电荷(Q)形成的电场中各点的电势为正(场源附近的电势较大)；负电荷(-Q)形成的电场中每个点的电势都是负的(场源附近的电势很小)。如果电荷只有在静电力的作用下才开始从静止状态移动，正电荷就从高电位点移动到低电位点，负电荷就从低电位点移动到高电位点。根据电场线，电势沿着电场线的方向逐渐减小。电场两点间电势的比较。根据电场力作功：在两点之间移动正电荷，如果电场力做正功，电势减小，如果做负功，电势增大。根据电荷势能的变化：在两点之间移动正电荷，如增加电势、提高电势、降低电势和降低电势。将一个带电量的

6、点电荷从电场外的点P移动到电场中的点A，利用电场力做功，求出点A的电势，求解：将电场外的点P的电势设为，评论电势：的确定，首先，确定零电势，电势可以为负。重力势能和电势能类比，重力场，重力：地球和物体之间的吸引力，电场，有重力，有重力势能Ep=mgh有了电场力，就有了相应的能量，这就是所谓的电势能量Ep。电积是由物体和地面之间的相对位置决定的，电积是由电荷之间的相对位置决定的，重量=电积1-电积2，电积=EPB，高度和电势。在重力场中，同一物体处于不同的位置，但极压是不同的。在电场中，电场中相同电荷的不同位置的电生理是不同的。不同的物体在同一个位置，EP与质量m成正比，不同的电荷在同一个位置，

7、Ep与电量q成正比，Ep/m=gh，h只与相对位置有关，EP/q叫做电势，它只与相对位置有关。1。电场和重力场有许多相似之处，电势类似于高度，而电场力像重力一样工作；物体在重力场中有重力势能，电荷在电场中有电势能。2.做功的电场力和电势能量之间的关系：电势能量随着电场力做正功而减少，随着电场力做负功而增加。(类似于重力功和重力势能的变化。)3 .电势是一个物理量，它反映了电场中某一点的能量性质。它的正负分别表示它是高于还是低于参考点的电位；它的大小与电场中点的位置和零电势点的选择有关。总结：练习巩固，下图中的1 MN是电场中的某个电场线，方向是对的，线上取A和B两个点，现在电荷Q从A移到B，然后()A，电场力做正功，Q的势能增加；电场力做负功，Q的势能增加；电场力做正功，Q的势能降低；电场力做负功，Q的势能降低。下列陈述是正确的：(1)当两个