《电势能和电势》课件.ppt

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1、电势能和电势电势能和电势复习回顾复习回顾2 2、功的计算公式、功的计算公式 ：3 3、重力做功有什么特点？、重力做功有什么特点？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.4 4、重力做功与重力势能的关系：、重力做功与重力势能的关系：1 1、静电力、电场强度计算公式：、静电力、电场强度计算公式：E=F/q F=Eq W=FLcos q+EF=Eq(1)电荷q将做什么运动？(2)是什么力做功使点电荷的动能增大的？(3)是什么形式能转化为点电荷的动能？q+EW=qEAM电荷电荷q沿路径沿路径AMB从从A到到B电场力做功为电场力做功为：MAB电荷电荷q沿路径沿路径AB从从

2、A到到B电场力做功为电场力做功为：N电荷电荷q沿路径沿路径ANB从从A到到B电场力做功为电场力做功为：W=qEAMW=qEAMF=EqAMq+F=EqEB 若使电荷若使电荷q q沿直线沿直线ABAB移动到移动到B B时静电时静电力做多少功力做多少功?结论：结论：在在匀强电场匀强电场中移动电荷时，静电力做中移动电荷时，静电力做的功与电荷的的功与电荷的起始位置和终止位置起始位置和终止位置有关，有关，但与电荷经过的但与电荷经过的路径路径无关。无关。一、静电力做功的特点一、静电力做功的特点(还可以证明：对于非匀强电场也是适用的。）还可以证明：对于非匀强电场也是适用的。）这与什么力做这与什么力做功相似呢

3、？功相似呢？AMq+F=EqE 做功的过程是一个能量转化的做功的过程是一个能量转化的过，那么电场力做功的过程是什么能过，那么电场力做功的过程是什么能转化为什么能呢？转化为什么能呢？二、电势能二、电势能 1、电荷在电场中具有的与电荷位置有、电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能，叫关的能，叫电势能电势能。重力对物体做正功，物体的重力重力对物体做正功，物体的重力势能减小。势能减小。（1 1）、电场力对电荷做正功，电荷的电势）、电场力对电荷做正功，电荷的电势 能减小。能减小。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。（2 2）、电场力对电荷做负功，电荷的电势）、电场力

4、对电荷做负功，电荷的电势 能增大。能增大。2、电场力做功与电势能的关系：、电场力做功与电势能的关系：重力做多少功，物体重力势能就重力做多少功，物体重力势能就变化多少。变化多少。（3 3）、电场力做多少功，电荷电势能就变化多少。）、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。重力势能是相对的，与零势能面有关。（4 4）、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无限远处的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，或把电荷在大地表面上电势能规定为零。电势能规定为零。注：电荷在某

5、点的电势能，等于把它从该注：电荷在某点的电势能，等于把它从该处移动到零势能位置静电力所做的功。处移动到零势能位置静电力所做的功。重力势能是物体和地球所共有的，具重力势能是物体和地球所共有的，具有系统性有系统性（5 5）、电势能是电荷和电场所共有的，具有）、电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性。系统性。由此可见，电场力做功与重力做功，电由此可见，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。能的关系帮助理解电势能。重力势能是标量重力势能是标量

6、（6 6）、电势能是标量。）、电势能是标量。尽管重力做功与电场力做功很相似，但尽管重力做功与电场力做功很相似，但还是存在差异：还是存在差异：这是因为存在两种电荷的缘故。这是因为存在两种电荷的缘故。AMq+F=EqEF=EqAMq 同一电场中，在同样的两点间，移动正电荷与移动负电荷，电荷的电势能的变化是相反的。在在匀强电场匀强电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的中移动电荷时，静电力做的功与电荷的起始位起始位置和终止位置置和终止位置有关，与电荷经过的有关，与电荷经过的路径路径无关。无关。一、静电力做功的特点一、静电力做功的特点二、电势能二、电势能 1、电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能，叫、电

7、荷在电场中具有的与电荷位置有关的能，叫电势能电势能。电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小。电场力对电荷做负功，电电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小。电场力对电荷做负功，电荷的电势能增大。荷的电势能增大。2、电场力做功与电势能的关系：、电场力做功与电势能的关系：3、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。4、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。5、电势能是标量。、电势能是标量。三、学习方法三、学习方法类比法类比法1 1、如图所示，在场强为、如图所示，在场强为E E的匀强电场中有相距为的匀强电场中有相距为L L的的A A

8、、B B两点，连线两点，连线ABAB与电场线的夹角为与电场线的夹角为，将一电荷，将一电荷量为量为q q的正电荷从的正电荷从A A点移到点移到B B点，若沿直线点，若沿直线ABAB移动该电移动该电荷，电场力做的功荷，电场力做的功W1W1_；若沿路径；若沿路径ACBACB移移动该电荷，电场力做的功动该电荷，电场力做的功W2W2_；若沿曲；若沿曲线线ADBADB移动该电荷，电场力做功移动该电荷，电场力做功W3W3_由由此可知电荷在电场中移动时，电场力做功的特点是此可知电荷在电场中移动时，电场力做功的特点是_ _ 电场力做功的大小与路径无关电场力做功的大小与路径无关 只与始末位置有关只与始末位置有关

9、qELcosqELcosqELcos2 2右图中右图中MNMN为电场中某一条电场线方向向右，为电场中某一条电场线方向向右，在线上取两点在线上取两点a a、b,b,将一电荷将一电荷q q从从a a移到移到b b则则（）A.A.电场力做正功，电场力做正功，q q的电势能增加；的电势能增加；B.B.电场力做负功，电场力做负功，q q的电势能增加；的电势能增加；C.C.电场力做正功，电场力做正功，q q的电势能减少；的电势能减少；D.D.电场力做负功，电场力做负功，q q的电势能减少。的电势能减少。C C3 3、A A和和B B为电场中某条电场线上的点，如图：为电场中某条电场线上的点，如图：将将q=-

10、3q=-31010-6-6 C C的点电荷从的点电荷从A A点移到点移到B B点需克点需克服电场力做功服电场力做功6 61010-4-4J J，则，则 电场方向由电场方向由ABAB还是还是BABA？电荷在哪点时电势能大？电荷在哪点时电势能大？AB解解:电场方向由电场方向由ABAB。电荷在电荷在B B点时电势能大。点时电势能大。4 4、将、将q=-3q=-31010-6-6 C C的点电荷从电场中的点电荷从电场中A A点移到点移到B B点时，克服电场力做功点时，克服电场力做功6 61010-4-4J J，从，从B B点到点到C C点时静电力做功点时静电力做功9 91010-4-4J.J.问：问：

11、以以B B点为零势能点，电荷在点为零势能点，电荷在A A点的电势能点的电势能E EpA1pA1是多少？是多少？如选取如选取C C点为零势能点，电荷在点为零势能点，电荷在A A点的电点的电势能势能E EpA2pA2又是多少？又是多少？4 4、将将q=-3q=-31010-6-6 C C的点电荷从电场中的点电荷从电场中A A点移到点移到B B点时，克服电点时，克服电场力做功场力做功6 61010-4-4J J，从，从B B点到点到C C点时静电力做功点时静电力做功9 91010-4-4J.J.问：问：以以B B点为零势能点，电荷在点为零势能点，电荷在A A点的电势能点的电势能E EpA1pA1是多

12、少？是多少？如选取如选取C C点为零势能点，电荷在点为零势能点，电荷在A A点的电势能点的电势能E EpA2pA2又是多又是多少？少？解解:（1 1）由题意知：）由题意知：W WABAB=-=-6 61010-4-4J J，E EpB pB=0=0，根据根据W WABAB=E EpA1 pA1-E EpBpB ，得：，得：E EpA1 pA1=-=-6 61010-4-4J J（2 2）由题意知：）由题意知：W WBCBC=9 91010-4-4J J，E EpC pC=0=0，根据根据W WACAC=E EpA2 pA2-E EpCpC ，W WACAC=W WAB AB+W WBCBC,得

13、：得：E EpA2 pA2=3=31010-4-4J J5 5、如图如图所示，一带负电的粒子射入电场中，其运动轨所示，一带负电的粒子射入电场中，其运动轨迹如实线迹如实线KLMNKLMN所示由图可知（所示由图可知（）A A粒子从粒子从K K到到L L的过程中，电场力做负功的过程中，电场力做负功B B粒子从粒子从M M到到N N的过程中，电场力做负功的过程中，电场力做负功C C粒子从粒子从K K到到L L的过程中，电势能增加的过程中，电势能增加D D粒子从粒子从L L到到M M的过程中，动能增加的过程中，动能增加+KLMNBD6 6、将一个将一个-7.0C-7.0C的电荷从无限远处移动的电荷从无限

14、远处移动到如图所示的电场中的到如图所示的电场中的A A点时，电荷的电势点时，电荷的电势能为能为-140J-140J，则此过程中静电力做功多少？，则此过程中静电力做功多少？解解:设无穷远处为设无穷远处为N N点，则点，则EpN=0，根据根据WNA=EpN-EpA，得：得：WNA=140J7 7、如图所示，是等量异号点荷的电场线如图所示，是等量异号点荷的电场线分布图，分布图，AOBAOB是两点电荷的连线的垂直平分是两点电荷的连线的垂直平分线，线，O O是连线的中点。在图中，把单位正试是连线的中点。在图中，把单位正试探电荷从探电荷从O O点沿点沿OAOA移动到无穷远处，静电力移动到无穷远处，静电力是否做功？电势能是否变化？是否做功？电势能是否变化？解解:因为静电力与位移方向因为静电力与位移方向始终垂直始终垂直，静电力不做静电力不做功，所以电荷的电势均功，所以电荷的电势均力敌能不变。力敌能不变。P P1919 第第1 1、2 2、5 5题。题。