人教版重庆市高中物理 《电势能和电势差》课件 新教选修31.ppt
《人教版重庆市高中物理 《电势能和电势差》课件 新教选修31.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《人教版重庆市高中物理 《电势能和电势差》课件 新教选修31.ppt(42页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、13.5 13.5 电势能和电势电势能和电势、电势差、电势差 注意:本节内容绝不能死记!与本节内容绝不能死记!与重力势能和重力的功类比学习重力势能和重力的功类比学习2021/8/9 星期一1本节内容提要电场由E=F/q给出了施加力的本领:每1C的正电荷受力大小和方向;那么,用什么给出赋予电荷能量的本领?(电势=EP/q)。又用什么给出电场做功的本领?(电势差U=WAB/q)这两个量都是电场的性质,只决定于电场而与试探电荷无关电荷在电场中某点的能量怎样计算?电势能是由电场和试探电荷共同决定的!在电场中移动电荷时怎样计算电场力的功?怎样知道电势能的改变?怎样判断电场力做功的正负?2021/8/9
2、星期一2复习回顾复习回顾1、恒力的功的、恒力的功的计算:计算:2、重力做功有什么特点?、重力做功有什么特点?(1)与路径无关与路径无关,由初末位置的高度差来决定由初末位置的高度差来决定.(2)WG与重力势能的关系与重力势能的关系.重力做功等于重力势重力做功等于重力势能的减少!能的减少!功是能量转化的量度!功是能量转化的量度!由由 决定功的正负决定功的正负(3)(3)重力势能是相对的重力势能是相对的,须选定零势能参考面,须选定零势能参考面,重力势能的值与参考面有关,负值表示比零还重力势能的值与参考面有关,负值表示比零还小,但重力势能的改变量与参考面无关小,但重力势能的改变量与参考面无关WW的正负
3、分别表示什么?的正负分别表示什么?的正负分别表示什么?的正负分别表示什么?COSCOS2021/8/9 星期一3 一个试探电荷在电场中某点由静止释放一个试探电荷在电场中某点由静止释放,将如何运动将如何运动?E 在电场力作用下电荷做加速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一段时间后获得一定的速度速度,试探电荷试探电荷的的动能动能增加增加.+F什么能转换为动能的呢什么能转换为动能的呢?2021/8/9 星期一413.5 13.5 电势能和电势电势能和电势、电势差、电势差从从能量能量的角度认识电场的角度认识电场2021/8/9 星期一5一、静电力做功的特点一、静电力做功的特点 正电
4、荷正电荷q q在电场在电场强度为强度为E E的匀强的匀强电场中由电场中由A A运动运动到到M M电场力做功电场力做功吗?做了多少功吗?做了多少功?Eqq受力吗?多大?AMdW=qEAM2021/8/9 星期一6求试探电荷求试探电荷q沿直线沿直线AB移动到移动到B时电场力时电场力做的功:做的功:E+q ABM如果再把如果再把+q+q从从MM移移动到动到B B,电,电场力再做场力再做多少功?多少功?如果把如果把如果把如果把+q+q从从从从AA经经经经MM移动到移动到移动到移动到BB,电场力总共,电场力总共,电场力总共,电场力总共做多少功?做多少功?做多少功?做多少功?如果再把如果再把+q+q从从A
5、 A移动到移动到MM,电场力做多少功?,电场力做多少功?这说明这说明只要是从只要是从A A移到移到B B,做功总是一样多,与路径无关,做功总是一样多,与路径无关2021/8/9 星期一7E+q ABM2021/8/9 星期一8结论:结论:在在匀强电场匀强电场中移动电荷时,静电力做的功中移动电荷时,静电力做的功与电荷的与电荷的起始位置和终止位置起始位置和终止位置有关,但与有关,但与电荷经过的电荷经过的路径路径无关。无关。(对于非匀强电场也适用对于非匀强电场也适用)这与什么力做功像似呢?2021/8/9 星期一9 将将+q由由A移移到到B的过程电的过程电场力对电荷做场力对电荷做功为:功为:将将-q
6、由由A移到移到B的过程,电场的过程,电场力对电荷做功为:力对电荷做功为:dAB+qEL做功的过程是一个做功的过程是一个能量转化的过程,能量转化的过程,那么电场力做功的那么电场力做功的过程是什么能转化过程是什么能转化为什么能呢?为什么能呢?2021/8/9 星期一10二、电势能二、电势能电场力做功与电势能有什么关系?(联系重力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)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电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能,叫能,叫电势能电势能。物体被举高具有重力势能。物体被举高具有重力势能。1、电荷在电场中具有电势能。、电荷在电场中具有电
7、势能。重力对物体做正功,物体的重力势重力对物体做正功,物体的重力势能减小能减小 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正功,电荷的电势能减小 情况有情况有顺顺电场线移动电场线移动正正电荷和电荷和逆逆电场线移动电场线移动负负电荷电荷 重力对物体做负功,物体的重力重力对物体做负功,物体的重力势能增大势能增大 3、电场力对电荷做负功,电荷的电势能增大电场力对电荷做负功,电荷的电势能增大 情况有情况有顺顺电场线移动电场线移动负负电荷和电荷和逆逆电场线移动电场线移动正正电荷电荷2021/8/9 星期一11 重力做多少功,物体重力势能重力做多少功,物体重力势能就变化多少。就变化多少。4、电
8、场力做多少功,电荷电势能就变、电场力做多少功,电荷电势能就变化多少。化多少。电场力做功等于电势能的减少!电场力做功等于电势能的减少!重力势能是相对的,与零势能面有关重力势能是相对的,与零势能面有关5、电势能是相对的,与零电势能面有关、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通常把电荷在离场源电荷无限远处无限远处的电势的电势能规定为能规定为零零,或把电荷在,或把电荷在大地表面大地表面上电势上电势能规定为能规定为零零。电荷在某点的电势能,等于静电力把它从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!该处移动到零势能位置所做的功!若令上式中若令上式中若令上式中若令上
9、式中B B点在无限远处点在无限远处点在无限远处点在无限远处则有则有则有则有WWAA=E=EpApA2021/8/9 星期一12重力势能是物体和地球所共有的,具有系统性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、电势能是电荷和电场所共有的,具有系统性由此可见,电场力做功与重力做功,电势能由此可见,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。关系帮助理解电势能。重力势能是标量重力势能是标量7、电势能是标量
10、电势能是标量2021/8/9 星期一13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,叫电有电场力就有相应的能,叫电势能势能EPA=qAEp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
11、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W重=EP1-EP2=-EPW电=EPA-EPB=-EP2021/8/9 星期一14重力势能是相对的重力势能是相对的,须选定零势能参考须选定零势能参考面,面,重力势能的值重力势能的值与参考面有关与参考面有关,负,负值表示比零还小,值表示比零还小,但重力势能的但重力势能的改变改变量与参考面无关量与参考面无关电势能是相对的电势能是相对的,须须选定零势能参考面,选定零势能参考面,电势能的值与参考电势能的值与参考面有关面有关,负值表示,负值表示比零还
12、小,但电势比零还小,但电势能的能的改变量与参考改变量与参考面无关面无关重力势能和电势能类比重力势能和电势能类比2021/8/9 星期一15尽管重力做功与电场力做功很相似,但还是尽管重力做功与电场力做功很相似,但还是存在很大差异存在很大差异正电荷顺电场线移动,正电荷顺电场线移动,电场力做正功,电势能减少电场力做正功,电势能减少 负电荷顺电场线移动,负电荷顺电场线移动,电场力做负功,电势能增加电场力做负功,电势能增加 正电荷逆电场线移动,正电荷逆电场线移动,电场力做负功,电势能增加电场力做负功,电势能增加 负电荷逆电场线移动,负电荷逆电场线移动,电场力做正功,电势能减少电场力做正功,电势能减少存在
13、两种电荷存在两种电荷存在两种电荷存在两种电荷2021/8/9 星期一16例例1右图中右图中MN为电场中某一条电场线方为电场中某一条电场线方向向右,在线取两点向向右,在线取两点a、b 今将一电荷今将一电荷q从从a移到移到b则则()A.电场力做正功,电场力做正功,q的电势能增加;的电势能增加;B.电场力做负功,电场力做负功,q的电势能增加;的电势能增加;C.电场力做正功,电场力做正功,q的电势能减少;的电势能减少;D.电场力做负功,电场力做负功,q的电势能减少。的电势能减少。C C2021/8/9 星期一17 例例2:A和和B为电场中某条电场线上的点,为电场中某条电场线上的点,如图:将如图:将q=
14、410-9C的正电荷从的正电荷从A点移到点移到B点需克服电场力做功点需克服电场力做功5 10-7J,则,则 电场方向由电场方向由AB还是还是BA?电荷在哪点时电势能大?大多少?电荷在哪点时电势能大?大多少?AB电场方向电场方向电场方向电场方向BABA在在在在B B点电势能大点电势能大点电势能大点电势能大5 10-7J5 10-7J如果移动的是负电荷,电场和其如果移动的是负电荷,电场和其如果移动的是负电荷,电场和其如果移动的是负电荷,电场和其他条件不变,答案又是什么?他条件不变,答案又是什么?他条件不变,答案又是什么?他条件不变,答案又是什么?电场方向电场方向电场方向电场方向BABA在在在在A
15、A点电势能大点电势能大点电势能大点电势能大5 10-7J5 10-7J2021/8/9 星期一18 正电荷从正电荷从A A点移到点移到B B点点时时,静电力做正功静电力做正功,电荷的电荷的电势能减少电势能减少.正电荷从正电荷从B B点移到点移到A A点点时时,静电力做负功静电力做负功,即电荷即电荷克服静电力做功克服静电力做功,电荷的电荷的电势能增加电势能增加.ABE+vABE+v如果是负电荷情况怎样?如果是负电荷情况怎样?负电荷从负电荷从A A点移到点移到B B点点时时,静电力做负功静电力做负功,即电荷即电荷克服静电力做功克服静电力做功,电荷的电荷的电势能增加电势能增加.负电荷从负电荷从B B
16、点移到点移到A A点点时时,静电力做正功静电力做正功,电荷的电荷的电势能减少电势能减少.返回返回返回返回2021/8/9 星期一19 电场的力的性质我们必须用场强E来描述,那么电场的能的性质我们又应该用什么物理量来描述呢?能否用“电势能”呢?电场的能的性质也是电场本身的一种属性,它只能由场源本身所决定,而与电场中有无放入试探电荷无关。而电势能的大小是与试探电荷的电量q有关的(因q越大,其所受电场力就越大,具有的做功本领大,电势能也就大),故不能用“电势能”来描述电场的能的性质,我们引入一个新的物理量“电势”来表示它。2021/8/9 星期一20电势:电势:描述电场的能的性质的物理量。描述电场的
17、能的性质的物理量。如图所示,设想把一试探电荷如图所示,设想把一试探电荷+q+q 放在电场中某放在电场中某处处A A或或B B。它们在电场力。它们在电场力F F的作用下均移至无限的作用下均移至无限远处。则有:远处。则有:W WA AWWB B那么怎样去衡量电场的能的性质、怎样去定义那么怎样去衡量电场的能的性质、怎样去定义“电势电势”呢呢?+ABEpA-0EpB-0同理可知:若试探电荷为同理可知:若试探电荷为-q-q,也有:,也有:也就是说,比值也就是说,比值E EpApA/q/q的大小与试探电荷的正负及电量的大小与试探电荷的正负及电量q q均均无关,只与电场中该点在电场中的位置有关,故其可衡量无
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电势能和电势差 人教版重庆市高中物理 电势能和电势差课件 新教选修31 人教版 重庆市 高中物理 电势 电势差 课件 新教 选修 31
限制150内