电势能和电势 (2).ppt

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1、从能量的角度认识电场从能量的角度认识电场 一个一个试探电荷试探电荷在在电场中电场中某点由静止释放某点由静止释放, ,将将如何运动如何运动? ?E+为什么动能会增加呢为什么动能会增加呢? ?一、静电力做功的特点一、静电力做功的特点BMAFq q W甲甲= F|AB|cos=qE|AM|把正电荷沿不同路径从把正电荷沿不同路径从A A点移到点移到B B电场力做功？电场力做功？+甲甲乙乙丙丙沿甲路径电场力做功沿甲路径电场力做功: :沿乙路径电场力做功沿乙路径电场力做功: :沿丙路径电场力做功沿丙路径电场力做功: : W乙乙= qE|AM| W丙丙= qE|AM|沿任意路径电场力做功沿任意路径电场力做功

2、: : W任意任意=qE|AM| 在在匀强电场中移动电荷时，静电力匀强电场中移动电荷时，静电力做的功做的功与电荷经过的与电荷经过的路径路径无关无关,只只与电荷与电荷的的起始起始位置和位置和终止终止位置位置有有关，。关，。对于非匀强电场也适用对于非匀强电场也适用重力做功与路径无关重力做功与路径无关, ,由初末位置的由初末位置的高度差来决定高度差来决定. .重力做功的过程是重力势能转化动重力做功的过程是重力势能转化动能的过程能的过程.那么电场力做功的过程是什么能转化那么电场力做功的过程是什么能转化为什么能呢？为什么能呢？做功的过程是一个能量转化的过程做功的过程是一个能量转化的过程ABE+vABE+

3、v二、电势能二、电势能 电势能是电荷在电场中所具有的能量电势能是电荷在电场中所具有的能量 PBPAABEEWPAPBBAEEW重力势能和电势能类比重力势能和电势能类比 重力场中，重力：地球和重力场中，重力：地球和物体之间存在的吸引力物体之间存在的吸引力电场中，电场力：电荷之电场中，电场力：电荷之间的作用力间的作用力有重力就有重力势能有重力就有重力势能Ep= mgh有电场力就有相应的能，有电场力就有相应的能，叫电势能叫电势能EPEp由物体和地面间的相对由物体和地面间的相对位置决定位置决定EP由电荷间的相对位置决定由电荷间的相对位置决定电场力做正功，电势能就减少电场力做正功，电势能就减少电场力做负

4、功，电势能就增加电场力做负功，电势能就增加电场力作功，电势能改变电场力作功，电势能改变重力做功，重力势能改变重力做功，重力势能改变重力做正功，重力势能就减少重力做正功，重力势能就减少重力做负功，重力势能就增加重力做负功，重力势能就增加WW重重 = E= EP1P1-E-EP2P2WW电电 = E= EPAPA-E-EPBPB电势能小结电势能小结1.电场力能够对放入其中的电荷做功电场力能够对放入其中的电荷做功.所以电荷所以电荷位于电场中具有能位于电场中具有能.这和能为电势能这和能为电势能3.电势能具有相对性电势能具有相对性5.电场力做正功电场力做正功,电势能减少电势能减少电场力做负功电场力做负功

5、,电势能增大电势能增大末初电场力PPEEW4.电势能是标量电势能是标量,但有正负但有正负2.电势能由电荷和电荷在电场中的相对位置决定电势能由电荷和电荷在电场中的相对位置决定如图所示，点电荷的静电场中电场线用实如图所示，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。子通过该电场区域时的运动轨迹。a、b是轨迹是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受到电场力上的两点。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带电粒子所带电荷的性质

6、B.带电粒子在带电粒子在a、b两点的受力方向两点的受力方向C.带电粒子在带电粒子在a、b两点的速度何处较大两点的速度何处较大D.带电粒子在带电粒子在a、b两点的电势能何处较大两点的电势能何处较大EabBCD如图所示，是负点电荷产生的电场如图所示，是负点电荷产生的电场中的一条电场线。一个带正电的粒子（不计中的一条电场线。一个带正电的粒子（不计重力）从重力）从a到到b穿越这条电场线的轨迹如图中穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示，则该带电粒子在虚线所示，则该带电粒子在a点的加速度一点的加速度一定定在在b点的加速度。带电粒子在点的加速度。带电粒子在a点的点的电势能一定电势能一定在在b点的电势能。（填点

7、的电势能。（填“大于大于”、“小于小于”式式“等于等于”）。）。ENba小于小于大于大于F-一带电油滴在匀强电场一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹中的运动轨迹如图虚线所示如图虚线所示,电场方向竖直向下电场方向竖直向下.若不计空若不计空气阻力气阻力,则此带电油滴从则此带电油滴从a运动到运动到b的过程中的过程中,能量变化情况为能量变化情况为( )A.动能减小动能减小B.电势能增加电势能增加C.动能和电势能之和减少动能和电势能之和减少D.重力势能和电势能之和增加重力势能和电势能之和增加EabC电场中在某一点的电势能电场中在某一点的电势能E EP P与它的与它的电荷量电荷量q q的比值大小是由电场本身

8、的性的比值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质决定的，与放不放电荷及放什么电荷无关。荷无关。反映电场能的性质反映电场能的性质三、电势三、电势电荷电场中在某一点的电势能与电荷电场中在某一点的电势能与它的电荷量的比值它的电荷量的比值qEP1 V = 1 J/C1. 1. 定义定义: :2. 2. 公式公式: :3. 3. 单位单位: : 伏特伏特(V)(V) ( (计算时要计算时要代入正负号代入正负号) )(1)(1)定义定义电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面(2)(2)等势面是为了形象描述电场中各点电势而人等势面是为了形象描述电场中各点

9、电势而人为画出的曲面为画出的曲面四、等势面四、等势面(3)(3)等势面的特点等势面的特点1. 1.沿着同一等势面移动电荷时静电力不做功沿着同一等势面移动电荷时静电力不做功2.2.两个电势不同的等势面不能相交两个电势不同的等势面不能相交3.3.电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面4.4.等势面一定与电场线垂直，即跟场强方向垂直等势面一定与电场线垂直，即跟场强方向垂直5.5.等差等势面分布越密等差等势面分布越密, ,场强越大场强越大; ;分布越疏分布越疏, ,场强越小场强越小 点电荷的电场的等势线点电荷的电场的等势线点电荷的电场的等势线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