高中物理人教选修31教学课件1.4电势能和电势新

1、第一章 静电场 第四节 电势能和电势,人教版选修3-1,你认识电场吗？,1、电场是物质存在的一种形式，在电荷的周围存在电场。场的物质性,2、电场和实物（即由原子、分子等组成的物质）一样，具有力的性质和能的性质。,电场力的性质引入电场强度E,电场能的性质引入？,如何研究电场能的性质？,地球附近的重力场跟负电荷的电场相似,势 差,1、WABG， WAB/G 恒量hAB,1、WABq， WAB/q恒量UAB,2、比值定义法： 高度差hAB=WG/G,2、比值定义法： 电势差UAB=WAB/q,hAB与G无关，只取决于始、末的位置。,UAB与q（包括大小、正负）无关，只取决于始、末的位置。,1、请从做

2、功的角度，叙述高度差hAB=3m的物理意义。,2、请从做功的角度，叙述电势差UAB=3V的物理意义。,答：重量为1N的物体从A点移动到B点重力做功为3J。,答：电荷量为1C的正电荷从A点移动到B点电场力做功为3J。,hAB=WAB/G,UAB=WAB/q,说一说,思考：若移动的是负电荷呢？,答：电荷量为1C的负电荷从A点移动到B点克服电场力做功为3J。,【例题1】将一个电量为210-9C的点电荷从电场中的M 点移到N点，需克服电场力做功1.4108J， M 、N两点间的电势差 UMN为多少？若将该电荷从M移到N，电场力做什么功？UNM为多少？,解：由电势差的定义式可知 UMN=WMN/q,UM

3、N=UNM,UNM=WNM/q,=(1.4108 J )/(210-9C)=7V,=(1.4108 J )/(210-9C)=-7V,将W和q的正负号代入计算,势,高度是特殊的高度差,电势是特殊的电势差,高度差hAB =hA - hB,hA = hAO = hA - hO,hA=hAO =WAO/G,UAB =A-B,A =UAO= A - O,A=UAO = WAO/q,一般取地面或最低点为参考点,一般取无穷远处或电场中的接地点为参考点,1、请从做功的角度，叙述高度hA=3m和hB=-3m的物理意义。,2、请从做功的角度，叙述电势A=3V和B=-3V的物理意义。,答：重量为1N的物体从A点移

4、动到零高度点重力做功为3J； 重量为1N的物体从B点移动到零高度点物体克服重力做功为3J。,答：电荷量为1C的正电荷从A点移动到零电势点电场力做功为3J；电荷量为1C的正电荷从B点移动到零电势点电荷克服电场力做功为3J。,hA=hA0= WA0/G,A= UA0= WA0/q,说一说,思考：若移动的是负电荷呢？,答：电荷量为1C的负电荷从A点移动到零电势点克服电场力做功为3J；电荷量为1C的负电荷从B点移动到零电势点电荷电场力做功为3J。,【例题2】在电场线上有A、B、C三点，设C点接地，将1C的正电荷由C移到A点，电场力做功为5J；再将该电荷由A移到B，电场力做功为8J，求A 、 B 分别是

5、多大？,解：由电势的定义式可知 A =UAC=WAC/q=,B =UBC=WBC/q=,(5J ) /1C=-5V,(8 J-5J )/1C=3V,或UAB=WAB/q=,(8J ) /1C= 8V,UAB= A B,B= AUAB =3V,注意：WBC= WBA+WAC =8J +（-5J）,想一想,1、高度差、高度与零高度点的选择有关吗？ 2、电势差、电势与零电势点的选择有关吗？,A,B,C,D,0V,1V,2V,3V,小结：高度和电势都具有相对性，与零势点的选择有关，而高度差和电势差与零势点的选择无关。,E,0V,1V,2V,-1V,做功与势能变化关系,重力做正功，重力势能减少；重力做负

6、功，重力势能增加。即 WG= -EP 重力势能具有相对性，与零势能点的选择有关。,电场力做正功，电势能E减少；电场力做负功，电势能E增加。即 W电= - E,电势能具有相对性，与零势能点的选择有关。,【例题3】在电场中有A、B两点，A =20V， B=30V，将q=6106C的点电荷从A点移到B点电场力做多少功？电势能变化了多少？,解：UAB= A B= 20V(30V)=50V,WAB=qUAB= (6 106) 50J = 3 104J,电势能增加了3 104J,主要公式,一、UAB=,二、 WAB=qUAB,四、A=UAO = WAO/q,三、UAB=A- B UAB= - UBA,（将WAB和q正