单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,4,、,电势能和电势,4、电势能和电势,1,复习回顾,1,、功的计算：,2,、重力做功有什么特点？,(1),与路径无关,由初末位置的高度差来决定,.,(2)W,G,与重力势能的关系,.,(3),重力势能是相对的,有零势能面,.(,人为选定,),重力势能具有系统性,功是能量转化的量度！,复习回顾1、功的计算：2、重力做功有什么特点？(1)与路径无,2,一、静电力做功的特点,正电荷,q,在电场强度为,E,的匀强电场中由,A,运动到,M,电场力做功吗？做了多少功？,E,q,q,受力吗？多大？,A,M,W=qE,AM,F,一、静电力做功的特点 正电荷q在电场强度为E的匀强电场中,3,求试探电荷,q,沿直线,AB,移动到,B,时电场力做的功：,E,+q,A,B,M,F,求试探电荷q沿直线AB移动到B时电场力做的功：E+q,4,E,+q,A,B,M,求试探电荷,q,沿曲线由,A,移动到,B,时电场力做的功：,E+q ABM求试探电荷q沿曲线由A移动到B时电场,5,结论：,在,匀强电场,中移动电荷时，静电力做的功与电荷的,起始位置和终止位置,有关，但与电荷经过的,路径,无关。,(,对于非匀强电场也适用,),这与什么力做功像似呢？,结论：(对于非匀强电场也适用)这与什么力做功像似呢？,6,如图所示，在一个正电荷,Q,形成的电场中，将,+q,从,A,点由静止释放，只在电场力的作用下，该电荷怎么运动？电场力做正功还是负功？点电荷,+q,的动能怎么变？,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？,+,A B,如图所示，在一个正电荷Q形成的电场中，将+q从A点由静,7,二、电势能,电场力做功与电势能有什么关系？（联系重力做功与重力势能的关系）,电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能，叫,电势能,。,物体被举高具有重力势能。,1,、电荷在电场中具有电势能。,重力对物体做正功，物体的重力势能减小,2,、电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小,重力对物体做负功，物体的重力势能增大,3,、电场力对电荷做负功，电荷的电势能增大,A,B,+,+,A,B,二、电势能电场力做功与电势能有什么关系？（联系重力做功与重力,8,重力做多少功，物体重力势能就变化多少。,4,、电场力做多少功，电荷电势能就变化多少。,重力势能是相对的，与零势能面有关,5,、电势能是相对的，与零电势能面有关,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,。,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,重力做多少功，物体重力势能就变化多少。4、电场力做多,9,重力势能是物体和地球所共有的，具有系统性,6,、电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性,7,、电势能是标量，负值说明该点的电势能小于零。,由此可见，电场力做功与重力做功，电势能与重力势能都很相似，所以大家在学习电势能过程中应该多联系重力做功与重力势能的关系帮助理解电势能。,8,、在 中，如果取,B,点为零电势点，则,A,点的电势能,E,PA,=W,AB,，即：电荷在电场中的电势能等于将电荷由该点移到零电势点电场力所做的功,。,重力势能是物体和地球所共有的，具有系统性6、电势能是电荷和电,10,尽管重力做功与电场力做功很相似，但还是存在很大差异,正电荷顺电场线移动，,电场力做正功，电势能减少,负电荷顺电场线移动，,电场力做负功，电势能增加,正电荷逆电场线移动，,电场力做负功，电势能增加,负电荷逆电场线移动，,电场力做正功，电势能减少,存在两种电荷,A,B,+,+,A,B,尽管重力做功与电场力做功很相似，但还是存在很大差异正电荷顺电,11,例,1,右图中,MN,为电场中某一条电场线方,向向右，在线取两点,a,、,b,今将一电荷,q,从,a,移到,b,则,（）,A.,电场力做正功，,q,的电势能增加；,B.,电场力做负功，,q,的电势能增加；,C.,电场力做正功，,q,的电势能减少；,D.,电场力做负功，,q,的电势能减少。,C,例1右图中MN为电场中某一条电场线方C,12,例,2,：,A,和,B,为电场中某条电场线上的点，如图：将,q=410,-9,的正电荷从,A,点移到,B,点需克服电场力做功,5 10,-7,J,，则,电场方向由,AB,还是,BA,？,电荷在哪点时电势能大？大多少？,(3),如果取,B,点为零势能点，,A,点的电势能是多少？,A,B,例2：A和B为电场中某条电场线上的点，如图：将q=41,13,思考与讨论,讨论电势能与电荷的比值,?,取,O,点的电势能为零,则,:,A,L,O,E,+,E,PA,=q E L COS,思考与讨论讨论电势能与电荷的比值?取O点的电势能为零,则,14,电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值,2.,公式,:,3.,单位,:,伏特 符号为,V,1 V=1 J/C,三,.,电势,1.,定义,:,电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值2.公式:3.,15,对电势的理解,1,：电势的相对性：某点电势的大小是相对于零点电势而言的。,零电势的选择是任意的，一般选地面和无穷远为零势能面,。,2,：电势的固有性：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。,3,：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。,4,：用,计算时,E,P,q,都带正负号。,对电势的理解 1：电势的相对性：某点电势的大小是相对于零点电,16,例,3.,将一电量为 的点电荷从电场中一点,P,移至电场中某点,A,电场力做 功,求,A,点的电势,.,解,:,设场外一点,P,的电势为,从,P A,电场力做的功,PA,E,W,-,=,点评,:,电势的确定首先要确定零电势处,且电势可以为负,.,例3.将一电量为,17,1.,沿着电场线方向,电势将怎样变化,?,思考与讨论,沿着电场线的方向，电势逐渐降低。,2.,如何确定电场中某点的电势,?,(,提示,:,类比于电势能的确定,.),3.,电势为负数时,负号表示方向吗,?,与电势能的情况相似,应先确定电场中某点的电势为零,.(,通常取离场源电荷无限远处或大地的电势为零,.),电势是标量,只有大小,没有方向,.(,负电势表示该处的电势比零电势处电势低,.),1.沿着电场线方向,电势将怎样变化?思考与讨论 沿,18,例,4.,如图所示,在同一条电场线上有,A.B .C,三点,将,q=-6,10,-6,C,的点电荷由,A,点移动到,B,点,电场力做什么功,?,做多少功,?,电势能变化了多少,?,在将该电荷由,B,点移到,C,点,电场力做什么功,?,做多少功,?,电势能变化了多少,?,A,B,C,例4.如图所示,在同一条电场线上有A.B,19,E,+,2,、几种常见的等势面,四、等势面,1,、定义：,电场中电势相同的各点构成的面，叫做等势面。,E+2、几种常见的等势面四、等势面1、定义：电场中电势相同,20,（,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,）,等差,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：,20,10,0,（,5,）沿电场线方向电势逐渐降低，且降低最,快,（,6,）匀强电场中电势,均匀,变化。,人教版高中物理选修,3-1,第,1,章第,4,节电势能和电势,(,共,28,张,PPT),人教版高中物理选修,3-1,第,1,章第,4,节电势能和电势,(,共,28,张,PPT),（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）,21,甲是等量异号电荷的电场线分布图，乙是等量同号点电荷的电场线分布图。,AOB,是两点电荷的连线的垂直平分线，,O,是连线中点。,（,1,）在甲图中，把单位正试探电荷从,O,点沿,OA,移动到无限远处，静电力是否做功？电势能是否变化？怎样变化？,（,2,）在乙图中，把单位正试探电荷从,O,点沿,OA,移动到无限远处，静电力是否做功？电势能是否变化？怎样变化？,人教版高中物理选修,3-1,第,1,章第,4,节电势能和电势,(,共,28,张,PPT),人教版高中物理选修,3-1,第,1,章第,4,节电势能和电势,(,共,28,张,PPT),甲是等量异号电荷的电场线分布图，乙是等量同号点电荷的电场线分,22,例,5,、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,课堂小练,人教版高中物理选修,3-1,第,1,章第,4,节电势能和电势,(,共,28,张,PPT),人教版高中物理选修,3-1,第,1,章第,4,节电势能和电势,(,共,28,张,PPT),例5、关于等势面，正确的说法是（）CD课堂小练人教,23,例,6,、如图所示，三个等差等势面上有,a,、,b,、,c,、,d,四点，若将一个正电荷由,c,经,a,移动到,d,电场力做正功,W,1,，若由,c,经,b,移动到,d,电场力做正功,W,2,，则：,人教版高中物理选修,3-1,第,1,章第,4,节电势能和电势,(,共,28,张,PPT),人教版高中物理选修,3-1,第,1,章第,4,节电势能和电势,(,共,28,张,PPT),例6、如图所示，三个等差等势面上有a、b、c、d四点，若将一,24,课堂小练,例,7,、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,、,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,W,1,；再由,b,移至,C,，电场力做正功,W,2,则,（,）,A.W,1,=W,2,，,1,2,3,B.W,1,=W,2,，,1,2,3,C.W,1,W,2,，,1,2,3,D.W,1,W,2,，,1,2,3,C,1,2,3,人教版高中物理选修,3-1,第,1,章第,4,节电势能和电势,(,共,28,张,PPT),人教版高中物理选修,3-1,第,1,章第,4,节电势能和电势,(,共,28,张,PPT),课堂小练例7、孤立点电荷电场中的一簇等势面如图所示中虚线所示,25,例,8,、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,-210,C,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,1.810,J,(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：,910,2,N/C,人教版高中物理选修,3-1,第,1,章第,4,节电势能和电势,(,共,28,张,PPT),人教版高中物理选修,3-1,第,1,章第,4,节电势能和电势,(,共,28,张,PPT),例8、在匀强电场中有a、b、c三点，位置关系如图52-6所示,26,例,9,、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,a,b,课堂小练,人教版高中物理选修,3-1,第,1,章第,4,节电势能和电势,(,共,28,张,PPT),人教版高中物理选修,3-1,第,1,章第,4,节电势能和电势