1.4电势能和电势自编.doc.ppt

1、复习回顾,1、功的计算：,2、重力的特点：,(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)重力势能是相对的,须选定零势能参考面,功是能量转化的量度！,重力做正功，重力势能减少 重力做负功，重力势能增加,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?,一、电场力做功的特点 在匀强电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的 初始位置和终止位置有关，但与电荷经过的路径无 关这个结论对非匀强电场同样成立(填“同样成立”或“不成立”) 二、电势能 1电势能：电

2、荷在电场中具有的势能叫做电势能 2静电力做功与电势能变化的关系：静电力做的功等于电势能的减少量，用公式表示WABEpAEpB电场力做正功，电势能减少，电场力做负功，电势能_增加 3电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零势能点位置时所做的功,三、电势 1概念：电荷在电场中某点的电势能与它的电荷量的_比值 2公式和单位：电势的定义公式为_，单位是_伏特，符号是V. 3相对性：电势也是相对的，在应用中常取离场源电荷无限远处电势为零，或大地的电势为零电势可以是正值，也可以是负值，没有方向，因此是_标量_ 4与电场线关系：沿电场线的方向电势_降低_ 四、等势面 1等势面：电场中_电势 相同的各

3、点构成的面叫做等势面在同一个等势面上移动电荷时静电力_不做功 2等势面的特点：电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面_指向电势低的等势面 3等势面实例：孤立的点电荷电场的等势面是一簇以点电荷位置_球心的同心球面， 匀强电场的等势面是一族_平行平面_,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。,对于非匀强电场也适用,B,+,M,A,F,q,+,WAB = 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？,做功的过程是一个能量转化的过程那么电场力做功的过程是什么能转化为什么能呢？,电势能,电场中的电

4、荷由于受到电场力作用而具有的势能。,正电荷从A点移到B点时,静电力做正功,电荷的电势能减少.,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,电荷的电势能增加.,二、电势能,1、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,电场力做的功等于电势能的减少量,3、零势能位置：通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上电势能规定为零。,4、电荷在某点的电势能：等于静电力把它从该处移动到零势能位置所做的功,电势能为负表示电荷在该处的电势能比零还要小.,2、电势能是电荷和电场所共有的，具

5、 有系统性,1、电势能是相对的，与零电势能面有关,3、电势能是标量,注意,重力势能和电势能类比,重力场中，重力：地球和物体之间存在的吸引力,电场中，电场力：电荷之间的作用力,有重力就有重力势能Ep= mgh,有电场力就有相应的能，叫电势能EP,Ep由物体和地面间的相对位置决定,EP由电荷间的相对位置决定,W重 = EP1-EP2,W电 = EPA-EPB,课堂训练,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，

6、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,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),(计算时要代入正负号),4. 标量 (有正负),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.),6.电势的固有性：电场中某点的电势的大小是由电场本身的

7、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,想一想？ 试探电荷q1放在电场中的A点,电势能为E(规定无限远处电势能为零),A点的电势为_,若把试探电荷q1换成试探电荷q2放在电场中的A点,A点的电势为_ (仍规定无限远处电势能为零).,练一练：将一电量为 的点电荷从电场外一点P移至电场中某点A, 电场力做功 ,求A点的电势.,解:,场外一点P的电势为,注意:计算电势首先要规定零电势处,且电势可以为负.,沿着电场线方向,电势将怎样变化?,沿电场线方向电势降低,1、等势面,电势相等的点所构成的面,2为什么等势面一定跟电场线垂直？,在同一等势面上移动电荷时，电势能不变，所以电场力不

8、做功，即电场力方向与等势面垂直。 如果不垂直，电场强度就有一个沿着等势面的分量，在等势面上移动电荷时静电力就要做功。 所以等势面一定跟电场线垂直,四、等势面,3、等势面的特点,（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）电场线跟等势面垂直，且由电势较高的等势面指向电势较低的等势面,（3）等势面密处场强大，等势面疏处场强小,（4）不同等势面在空间不相交,（5）处于静电平衡状态的导体是一个等势体，其表面为一个等势面,点电荷的电场的等势线,等量异种电荷电场的等势面,等量同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,观察特点：,1、靠近导体表面,2、远离导体表面

9、,为什么？,课堂训练,1、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,课堂训练,2、一个点电荷，从静电场中的a点移至b点，其电势能的变化为零，则 （）Aa、b两点的场强一定相等B该电荷一定沿等势面移动C作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的 Da、b两点的电势相等,D,例1如图所示，在场强为E的匀强电场中有相距为l的A、B两点，连线AB与电场线的夹角为，将一电荷量为q的正电荷从A点移到B点，若沿直线AB移动该电荷，电场力做的功W1_；若沿路径ACB移动该电荷，电场力做的功W2=

10、_；若沿曲线ADB移动该电荷，电场力做的功W3_.,答案：qElcos qElcos qElcos ,例2如图所示，Q1和Q2是两个固定的负点电荷，在它们的连线上有a、b、c三点，其中b点的合场强为零现将另一正点电荷q由a点沿连线移到c点在移动的过程中，点电荷q的电势能变化的情况是()A不断减小 B不断增大C先减小后增大 D先增大后减小,解析 Q1、Q2连线上各点的电场强度是这两个点电荷场的叠加，在b点左侧，合电场强度向左，正电荷受电场力向左，由ab，电场力做负功，电势能增大；在b点右侧，合电场强度向右，正电荷受电场力向右，由bc，电场力做正功，电势能减小综合分析，正电荷由abc的过程中，电势

11、能先增大后减小，故D正确,例3在静电场中，把一个电荷量q2.0105 C的负电荷由M点移到N点，电场力做功6.0104 J，由N点移到P点，电场力做负功1.0103 J，则M、N、P三点电势的高低关系是_,解析： 先画一条场强方向向右的电场线，在中间位置附近找一点作为M点，如下图，因为由MN电场力做正功，而负电荷受电场力与场强方向相反，则可确定N点在M点左侧；由NP电场力做负功，即沿着电场线移动，又因为1.0103 J6.0104 J，所以肯定移过了M点，即P点位于M点右侧，这样，M、N、P三点电势的高低答案NMP,巩固训练,1下列说法正确的是() A电荷从电场中的A点运动到了B点，路径不同，

12、电场力做功的大小就可能不同 B电荷从电场中的某点开始出发，运动一段时间后，又回到了该点，则说明电场力做功为零 C正电荷沿着电场线运动，电场力对正电荷做正功，负电荷逆着电场线运动，电场力对负电荷做正功 D电荷在电场中运动，因为电场力可能对电荷做功，所以能量守恒定律在电场中并不成立 2关于电势与电势能的说法，正确的是() A电荷在电势越高的地方，电势能也越大 B电荷在电势越高的地方，它的电荷量越大，所具有的电势能也越大 C在正点电荷电场中的任一处，正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能 D在负点电荷电场中的任一点，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能,BC,CD,3将一正电荷从无穷远处移至电场中M点，电场力做功为6.0109 J，若将一个等量的负电荷从电场中N点移向无穷远处，电场力做功为7.0109 J，则M、N两点的电势M、N有如下关系() AMN0 BNM0 CNM0 DMN0 4. 图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，