电势能和电势-课件.ppt
点电荷点电荷q q在电场中由静止释放在电场中由静止释放,将如何运动将如何运动?EF+qAB动能是动能是什么能什么能转化来的？转化来的？动能动能越来越大。越来越大。速度速度越来越大，越来越大，做做加速加速运动，运动，4 4 4 4、电势能和电势、电势能和电势、电势能和电势、电势能和电势 （新课标（新课标 选修选修3-13-1）执教人执教人执教人执教人 田家玉田家玉田家玉田家玉 学习目标学习目标1 1、理解静电力做功的特点、理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能的概念、电势能与静电力做功的关系。电势能与静电力做功的关系。2 2、理解电势的概念、理解电势的概念、明确电势能、电势的关系明确电势能、电势的关系 。一、静电力做功有什么特点一、静电力做功有什么特点?选修选修3-1 3-1 电势能和电势电势能和电势 让试探电荷让试探电荷q q在电场强度为在电场强度为E E的匀强电场中沿几条不的匀强电场中沿几条不同路径从同路径从A A点运动到点运动到B B点，我们来计算这几种情况下静电力对点，我们来计算这几种情况下静电力对电荷所做的功。电荷所做的功。M一、静电力做功有什么特点一、静电力做功有什么特点?EW=qE|AB|cos=qE|AM|1.1.将电荷将电荷q q从从A A沿直线移至沿直线移至B B:AB+q q+q qF选修选修3-1 3-1 电势能和电势电势能和电势MEAB2.2.将电荷将电荷q q从从A A沿折线移至沿折线移至B:B:对对AM:W1=q E|AM|对对MB:W2=0对全程对全程:W=W1+W2=q E|AM|+q qF+q qF3.3.将电荷将电荷q q从从A A沿曲线移至沿曲线移至B B:MEAB+q qFEAB+q qF+q qF+q qF+q qFW=W1+W2+W3+=q E|AM|W1=q E x1W2=q E x2W3=q E x3 Mx1+x2+x3+=?X1x2选修选修3-1 3-1 电势能和电势电势能和电势4.4.静电力做功有什么特点？静电力做功有什么特点？在在匀强电场匀强电场中移动电荷时中移动电荷时,静电力做的功静电力做的功与电荷经过的与电荷经过的路径无关路径无关,与电荷的与电荷的起始起始位置和位置和终止终止位置有关位置有关说明：结论虽然是从匀强电场中推导出来的，说明：结论虽然是从匀强电场中推导出来的，但可以证明，对于非匀强电场也是适用的但可以证明，对于非匀强电场也是适用的选修选修3-1 3-1 电势能和电势电势能和电势hABCmg mg mg WG=m g h引进了重力势引进了重力势能的概念能的概念选修选修3-1 3-1 电势能和电势电势能和电势选修选修3-1 3-1 电势能和电势电势能和电势二、电势能二、电势能 电荷在电场中具有势能，叫电势能。用电荷在电场中具有势能，叫电势能。用EpEp表示。表示。重力做功重力做功与重力势与重力势能的关系能的关系静电力做静电力做功与电势功与电势能的关系能的关系选修选修3-1 3-1 电势能和电势电势能和电势二、电势能二、电势能WG=Ep1-Ep2WAB=EpA-EpB重力做正功（重力做正功（负负功功）重力势能减）重力势能减小（小（增加增加），即），即重力做的功等于重力做的功等于重力势能的重力势能的减少减少量。量。静电力做正功静电力做正功（负功负功）电势能）电势能减小（减小（增加增加），），即静电力做的功即静电力做的功等于电势能的等于电势能的减减少量。少量。AhBh1h2十十十十A AB B 电荷在电场中具有势能，叫电势能。用电荷在电场中具有势能，叫电势能。用EpEp表示。表示。怎样求电荷在电场中某位置时具有怎样求电荷在电场中某位置时具有的电势能？（比如如图求电荷在的电势能？（比如如图求电荷在A A点的电势能）点的电势能）电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移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位置动到零势能位置时时所做的功。所做的功。电势能与重力势能一样，电势能与重力势能一样，具有具有相对性相对性。要想求电荷在。要想求电荷在电场中某点具有的电势能必电场中某点具有的电势能必须先须先规定零电势能点规定零电势能点。MEAB+q q+q qF比如：规定电荷在比如：规定电荷在B B点的电势能为零点的电势能为零解析：解析：2、以、以C为零势能点，电荷从为零势能点，电荷从A移动到移动到C静电力做功静电力做功为为WAC=WAB+WBC=10J根据根据WAC=EPA-0，得，得EPA=10J根据根据WBC=EPB-0，得，得EPB=4J例例1.1.如图如图,电荷电荷q q从从A A经经B B移动到移动到C C，电场力做功分别为，电场力做功分别为W WABAB=6J=6J，W WBCBC=4J,=4J,在表格的空白处按要求填入数据。在表格的空白处按要求填入数据。EABCq+1、以、以B为零势能点，为零势能点，根据根据WAB=EPA-0得：得：EPA=6J根据根据WBC=0-EPC得：得：EPC=-4J所选择零势能点所选择零势能点EPAEPBEPCB点点0JC点点0J6J -4J10J 4J例例1.1.如图如图,电荷电荷q q从从A A经经B B移动到移动到C C，电场力做功分别为，电场力做功分别为W WABAB=6J=6J，W WBCBC=4J,=4J,在表格的空白处按要求填入数据。在表格的空白处按要求填入数据。EABCq+所选择零势能点所选择零势能点EPAEPBEPCB点点0JC点点0J6J -4J10J 4J说明：说明：通常把电荷离场源电荷通常把电荷离场源电荷无限远处无限远处的电势能规的电势能规定为零，或把电荷在定为零，或把电荷在大地表面上大地表面上的电势能规定为零。的电势能规定为零。选修选修3-1 3-1 电势能和电势电势能和电势例例2.2.上题中上题中,若电场强度为若电场强度为E E，ABAB相距为相距为L L，以，以B B为零势为零势能点，完成下列表格。能点，完成下列表格。qEpA q q2q2q3q3q-q-qEpA/q 2qEL2qEL 3qEL 3qEL-qEL-qEL 该比值与电荷本身该比值与电荷本身无关无关，决定于电场的性质。决定于电场的性质。可以证明，这个比值对一切电场都适用，即具有普可以证明，这个比值对一切电场都适用，即具有普遍性。遍性。EABCq+ELELELELELELELELqEL电荷在电场中某一点的电势能与电荷在电场中某一点的电势能与三、电势三、电势1.1.定义定义:它的它的电荷量的比值，叫电荷量的比值，叫该点该点的电势的电势2.2.公式公式:3.3.单位单位:伏特伏特，符号为，符号为 V V (计算时要代入正负号计算时要代入正负号)选修选修3-1 3-1 电势能和电势电势能和电势4 4、电势只有大小，没有方向，是标量、电势只有大小，没有方向，是标量例例3.试探电荷试探电荷q1放在电场中的放在电场中的A点点,电势能为电势能为Ep，A点的电势为点的电势为 ,若把试探电荷若把试探电荷q1换成试换成试探电荷探电荷q2放在电场中的放在电场中的A点点,A点的电势为点的电势为 。A选修选修3-1 3-1 电势能和电势电势能和电势例例1.1.如图如图,电荷电荷q q从从A A经经B B移动到移动到C C，电场力做功分别为，电场力做功分别为W WABAB=6J=6J，W WBCBC=4J,=4J,在表格的空白处按要求填入数据。在表格的空白处按要求填入数据。EABCq+所选择零势能点所选择零势能点EPAEPBEPCB点点0JC点点0J6J -4J10J 4J若若q=10-2C，求各点的电势，求各点的电势所选择零势能点所选择零势能点B点点0C点点0例例1.1.如图如图,电荷电荷q q从从A A经经B B移动到移动到C C，电场力做功分别为，电场力做功分别为W WABAB=6J=6J，W WBCBC=4J,=4J,在表格的空白处按要求填入数据。在表格的空白处按要求填入数据。EABCq+所选择零势能点所选择零势能点EPAEPBEPCB点点0JC点点0J6J -4J10J 4J若若q=10-2C，求各点的电势，求各点的电势所选择零势能点所选择零势能点B点点6000-400C点点10004000 结合图象结合图象思考，沿着电场线方思考，沿着电场线方向向,电势将怎样变化电势将怎样变化?沿电场线方向，电势越来越低沿电场线方向，电势越来越低 若若q q为负电荷，沿着电场线方向由为负电荷，沿着电场线方向由A A运运动到动到B,B,电场力做电场力做 （正或负）功，电势正或负）功，电势能能 （增加或减少），电势增加或减少），电势 （升高升高或降低）或降低）EF-qAB选修选修3-1 3-1 电势能和电势电势能和电势负负增加增加降低降低小结小结:认识了电势能和电势认识了电势能和电势学会了电势能和电势的计算学会了电势能和电势的计算清楚了电势能和电势的相对性清楚了电势能和电势的相对性选修选修3-1 3-1 电势能和电势电势能和电势学习了静电力做功的特点学习了静电力做功的特点作业作业:P19 1 ,2 ,3
