物理1 4电势能和电势新人教选修.pptx

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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)WG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！第1页/共28页一、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？Eqq受力吗？多大？AMdW=qEAM第2页/共28页求试探电荷q沿直线AB移动到B时电场力做的功：E+q ABM第3页/共28页E+q ABM第4页/共28页结论：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

2、什么力做功像似呢？第5页/共28页 将+q由A移到B的过程电场力对电荷做功为：将-q由A移到B的过程，电场力对电荷做功为：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？第6页/共28页二、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

3、场力对电荷做负功，电荷的电势能增大第7页/共28页 重力做多少功，物体重力势能就变化多少。4 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第8页/共28页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

4、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。第9页/共28页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，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，电势能减少存在两种电荷存在两种电荷第11页/共28页例例1右图中右图中M、N为电场中某一条电场线为电场中某一条电场线 方

5、向向右，在线上取两点方向向右，在线上取两点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 C第12页/共28页 例2 2：A和B为电场中某条电场线上的点，如图：将q=410-9 C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？AB答案：（答案：（1 1 1 1）BA BA

6、BA BA （2 2 2 2）在）在B B B B点时电势能大点时电势能大 5 10-7 J5 10-7 J5 10-7 J5 10-7 J第13页/共28页 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。第14页/共28页电势：电势：描述电场的能的性质的物

7、理量。描述电场的能的性质的物理量。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 放在电场中放在电场中某处某处A A或B B。它们在电场力。它们在电场力F F的作用下均移至的作用下均移至无限远处。则有：无限远处。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均无关，只与电场中该点在电场中的位置有关，

8、故其可均无关，只与电场中该点在电场中的位置有关，故其可衡量电场的性质。衡量电场的性质。三三.电势电势第15页/共28页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V1 V=1 J/C三三.电势电势1.定义定义:第17页/共28页对电势的理解 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4：计算时EP,q,都带正负号。第18页/共28页1.沿着电场线方向,电势将怎样变化?第19页/共28页2.

9、如何确定电场中某点的电势?(提示提示:类比于电势能的确定类比于电势能的确定.).)第20页/共28页1.电场线指向电势降低的方向2.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.)第21页/共28页例例3.将一电量为将一电量为 的点电荷从电场外的点电荷从电场外一点一点P移至电场中某点移至电场中某点A,电场力做功电场力做功 ,求求A点的电势点的电势.解解:（设场外一点（设场外一点P的电势为的电势为 从从P A,电场力做的功电场力做的功 PAEW-=点评点评:电势的确定首先要确定零电势处电势的确定首先要确定零电势处,且且电势可以为负电势可以为负.第2

10、2页/共28页3.电势为负数时,负号表示方向吗?第23页/共28页1.电场线指向电势降低的方向2.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.)3.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.)第24页/共28页思考思考 在上面关于电势能和电势的讨论及插图中,我们一直把试探电荷q当作正电荷处理.请把q当做负电荷,重复以上讨论.其结果与上面的结果是否一致?第25页/共28页 练习练习.如图所示如图所示,在同一条电场线上有在同一条电场线上有A.B .C 三点三点,将将 的点电荷由的点电荷由A点移点移动到动到B点点,电场力做什么功电场力做什么功?做多少功做多少功?电势能电势能变化了多少变化了多少?在将该电荷由在将该电荷由B点移到点移到C点点,电场电场力做什么功力做什么功?做多少功做多少功?电势能变化了多少电势能变化了多少?ABC第27页/共28页感谢您的观看！第28页/共28页