电势能电势和电势差绝对经典精选文档.ppt
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1、电势能电势和电势差绝对经典本讲稿第一页,共三十七页第四节第四节 电势能电势能 电势与电势差电势与电势差教材教材新知新知典型典型问题问题问题一、利用电场力做功判断电势能改变问题一、利用电场力做功判断电势能改变新知二、电势与电势差新知二、电势与电势差新知三、电场的形象描述新知三、电场的形象描述等势线(面、等势线(面、体)体)问题二、电场强度、电势和电势差的关系问题二、电场强度、电势和电势差的关系新知一、电场力做功与电势能新知一、电场力做功与电势能问题三、能量问题的讨论与计算问题三、能量问题的讨论与计算本讲稿第二页,共三十七页新知一、电场力做功与电势能新知一、电场力做功与电势能1、在匀在匀强强电场电
2、场中,静中,静电电力做的功力做的功为为:WqEd,其中,其中d为为沿沿电场线电场线方向的位移。方向的位移。2、在电场中移动电荷时,静电力做的功与在电场中移动电荷时,静电力做的功与路径路径无关,只无关,只与与始末位置始末位置有关。有关。3、在在非非匀匀强强电场电场中静中静电电力做功力做功的多少可用的多少可用WqE平平d来来定性粗略分析定性粗略分析,其中,其中E平平为为平均平均电场电场强强度,仍只度,仍只与与始始末位置末位置有关有关,而,而与路径无关。与路径无关。ABCAB=BC=d本讲稿第三页,共三十七页一、电势能的定义一、电势能的定义 电荷在电场中电荷在电场中因电场而因电场而具有的势能。具有的
3、势能。hAhB静电力静电力的功的功电势能电势能能能二、对电势能的理解二、对电势能的理解 1、电势能是能量的一种形式,电势能是能量的一种形式,是是电荷在电场中电荷在电场中因电场而因电场而具有的势能具有的势能,电势能由电荷和电场共的。电势能由电荷和电场共的。但大小只在但大小只在选取选取零电势能位置后,才能有确定的值。因此电势能是相对的。零电势能位置后,才能有确定的值。因此电势能是相对的。本讲稿第四页,共三十七页2、电势电势能与能与电场电场力做功的关系力做功的关系(1)电电荷在某点的荷在某点的电势电势能,等于把它从能,等于把它从这这点移到点移到零零势势能能位置位置时时静静电电力做的功。力做的功。(2
4、)静静电电力做的功等于力做的功等于电势电势能的能的减少量减少量,表达式,表达式为为:WABEpAEpB。(3)电场电场力做功一定伴随着力做功一定伴随着电势电势能的能的变变化,化,电势电势能的能的变变化只有通化只有通过电场过电场力做功才能力做功才能实现实现,与其他力是否做功,与其他力是否做功,及做功多少无关。及做功多少无关。(4)电场电场力做功只能决定力做功只能决定电势电势能的能的变变化,而不能决定化,而不能决定电势电势能的大小能的大小,电场电场力做正功,力做正功,电势电势能减少,能减少,电场电场力做力做负负功,功,电势电势能增加能增加。(5)一般一般选选取无限取无限远处远处或大地作或大地作为为
5、零零势势能位置。能位置。本讲稿第五页,共三十七页1、在静在静电场电场中,将一正中,将一正电电荷从荷从a点移到点移到b点,点,电场电场力做力做了了负负功,功,则则()Ab点的点的电场电场强强度一定比度一定比a点大点大B电场线电场线方向一定从方向一定从b指向指向aC电电荷在荷在b点的点的电势电势能能一定比一定比在在a点点时时多多D该电该电荷的荷的动动能一定减小能一定减小 课堂训练:课堂训练:C本讲稿第六页,共三十七页2 2 2 2、是非题(并简要说明理由。)、是非题(并简要说明理由。)A A A A、电荷沿电场线方向移动时,其电势能一定减小。、电荷沿电场线方向移动时,其电势能一定减小。、电荷沿电场
6、线方向移动时,其电势能一定减小。、电荷沿电场线方向移动时,其电势能一定减小。B B、检检检检验验验验电电电电荷荷荷荷在在在在电电电电场场场场中中中中某某某某点点点点所所所所受受受受的的的的电电电电场场场场力力力力很很很很大大大大时时时时,它它它它在在在在该该该该点点点点具具具具有的电势能也一定大。有的电势能也一定大。有的电势能也一定大。有的电势能也一定大。C C C C、把两个异号电荷靠近时,电荷电势能增大。、把两个异号电荷靠近时,电荷电势能增大。、把两个异号电荷靠近时,电荷电势能增大。、把两个异号电荷靠近时,电荷电势能增大。E、电荷仅在电场力作用下运动,电荷的电势能一定减小、电荷仅在电场力作
7、用下运动,电荷的电势能一定减小.F、无论是正电荷还是负电荷,只要电场力做功多,则电、无论是正电荷还是负电荷,只要电场力做功多,则电荷在该过程中的电势能变化也大荷在该过程中的电势能变化也大.本讲稿第七页,共三十七页思考与讨论:思考与讨论:电场对电荷有电场对电荷有力的作用力的作用电荷因电电荷因电场具有能场具有能引入引入引入引入?Qq比值法比值法定义式为定义式为电势差电势差电势电势本讲稿第八页,共三十七页1 1 1 1、定义:、定义:、定义:、定义:电场中某点的电势等于检验电荷在该点的电势能电场中某点的电势等于检验电荷在该点的电势能电场中某点的电势等于检验电荷在该点的电势能电场中某点的电势等于检验电
8、荷在该点的电势能与检验电荷的电荷量的比值。与检验电荷的电荷量的比值。与检验电荷的电荷量的比值。与检验电荷的电荷量的比值。定义式:定义式:定义式:定义式:说明:说明:某点电势由电场本身决定,是描述电场能的性质的某点电势由电场本身决定,是描述电场能的性质的物理量,与该点有无检验电荷无关。物理量,与该点有无检验电荷无关。单位:单位:单位:单位:沿电场线的方向,电势越来越低。且是电势降低最快沿电场线的方向,电势越来越低。且是电势降低最快的方向的方向新知二、电势与电势差新知二、电势与电势差一、电势一、电势伏特(伏特(V)本讲稿第九页,共三十七页ABCDE0V15V5V5V3V0V0V18V8V8V3V零
9、电势点的选择可以是任意,一般取大地或无穷零电势点的选择可以是任意,一般取大地或无穷远处为零电势点。远处为零电势点。电势具有相对性同一点电势的大小因零电势点的选择电势具有相对性同一点电势的大小因零电势点的选择电势具有相对性同一点电势的大小因零电势点的选择电势具有相对性同一点电势的大小因零电势点的选择不同会不同,但某两点电势的差值却不变。不同会不同,但某两点电势的差值却不变。不同会不同,但某两点电势的差值却不变。不同会不同,但某两点电势的差值却不变。电势是标量但有正负,电势是标量但有正负,电势是标量但有正负,电势是标量但有正负,正负表示与零电势点的电势正负表示与零电势点的电势正负表示与零电势点的电
10、势正负表示与零电势点的电势相比是高还是低。相比是高还是低。相比是高还是低。相比是高还是低。思考与讨论思考与讨论本讲稿第十页,共三十七页3、在、在电场线电场线上有上有A、B、C三点,三点,设设C点接地,将点接地,将1C的正的正电电荷由荷由C移到移到A点,点,电场电场力做功力做功为为5J;再将;再将该电该电荷由荷由A移到移到B,电场电场力做功力做功为为8J,求,求 A、B分分别别是多大?是多大?课课课课 堂堂堂堂 练练练练 习习习习在应用公式在应用公式=WA0/q时,要注意:,要注意:(1)电荷的起止位置:(荷的起止位置:(2)W的正的正负取取值;(3)电荷的荷的电性性本讲稿第十一页,共三十七页二
11、、电势差二、电势差定定义义式:式:.定定义义:电场电场中中A、B两点的两点的电势电势之差。之差。叫做叫做、两点两点间间的的电势电势差。用差。用UAB 表示。表示。2、理解、理解、理解、理解(2)单位:)单位:)单位:)单位:伏特()伏特()(1)意)意义义:电势电势差也是反映差也是反映电场电场本身性本身性质质(电场电场能能性性质质)的物理量,它是由)的物理量,它是由电场电场本身的性本身的性质质决定的。决定的。跟跟电场电场力做功、跟力做功、跟电电荷荷电电量多少均无关。量多少均无关。(3)电势电势电势电势差是差是差是差是标标标标量:无方向,但有正量:无方向,但有正量:无方向,但有正量:无方向,但有
12、正负负负负。电荷电荷q在电场中由一点在电场中由一点移动到另一点移动到另一点时,电场力所做的功时,电场力所做的功AB与电荷电与电荷电量量q的比值的比值AB/q,UABABUBA导导出式:出式:本讲稿第十二页,共三十七页4 4、关于、关于对对UAB =WAB/q 和和WWAB=qUqUAB的理解,正确的是(的理解,正确的是(的理解,正确的是(的理解,正确的是()A、电场电场中中A、B B两点的两点的两点的两点的电势电势电势电势差和两点差和两点差和两点差和两点间间间间移移移移动电动电动电动电荷的荷的荷的荷的电电电电量量量量q q成成成成反比反比反比反比B B、在、在、在、在电场电场电场电场中中中中A
13、 A、B B两点移两点移动动不同的不同的电电荷,荷,电场电场力的功力的功WAB和和和和电电电电量量量量q成正比成正比成正比成正比C C、UAB与与q q、WWAB无关,甚至与是否移无关,甚至与是否移动电动电荷都没有关系荷都没有关系D D、WWABAB与与q、UAB无关,与无关,与电电荷移荷移动动的路径无关的路径无关BC课课课课 堂堂堂堂 练练练练 习习习习本讲稿第十三页,共三十七页5 5、关于电势差、关于电势差UAB和电势和电势和电势和电势 A A 、B B的理解,正确的是的理解,正确的是的理解,正确的是的理解,正确的是()A、UABAB表示表示表示表示B点与点与点与点与A点之间的电势差,即点
14、之间的电势差,即UAB=B B A A B B、U UABAB和和和和UBABA是不同的,它们有关系:是不同的,它们有关系:UAB AB=U UBABAC、A、B都有正负,所以都有正负,所以-5V的电势比的电势比+1V的电势低的电势低的电势低的电势低D、U UAB和和UCDCD都有正负,所以都有正负,所以都有正负,所以都有正负,所以-220V-220V的电势差比的电势差比+1V的电势的电势差要小差要小BC本讲稿第十四页,共三十七页6、如、如、如、如图图图图示,在示,在示,在示,在电场电场电场电场中的三点中的三点中的三点中的三点A、B B和和C C 之之之之间间间间移移移移动电动电动电动电荷荷荷
15、荷时时时时,会有会有会有会有()()A A、将同一、将同一、将同一、将同一电电电电荷从荷从荷从荷从A点直接移到点直接移到B点,和从点,和从点,和从点,和从A A点点经过经过C C点再点再点再点再移到移到移到移到B B点,点,电场电场力做功完全相同力做功完全相同B B、将同一、将同一、将同一、将同一电电电电荷从荷从荷从荷从A点加速移到点加速移到点加速移到点加速移到B点,和减速移到点,和减速移到点,和减速移到点,和减速移到B点,点,点,点,电电电电场场场场力做功完全相同力做功完全相同力做功完全相同力做功完全相同C、将不同、将不同、将不同、将不同电电电电荷从荷从荷从荷从A点移到点移到点移到点移到B
16、B点,点,点,点,电场电场电场电场力做的功与力做的功与力做的功与力做的功与电电电电量的比量的比量的比量的比值值值值相同相同相同相同D D、将同一、将同一电电荷从荷从A点直接移到点直接移到B B点,和从点,和从点,和从点,和从A A点点经过经过C点再移到点再移到B B点,点,电场电场力做的功与力做的功与电电量的比量的比值值值值相同相同相同相同ABCDC CA AB BE E本讲稿第十五页,共三十七页(1 1 1 1)此适用于任何)此适用于任何电场电场。(2)式中)式中AB、AB、q都有正都有正负负,计计算算时时都要注意各量都要注意各量的正的正负负。(3)两点两点间电势间电势差的求法有两种:差的求
17、法有两种:利用公式利用公式UABAB =WABAB/q q计计算;算;利用利用电势电势差的定差的定义义式式UABAB计计算。算。(4)求求电势电势差差时时,必,必须须明确哪两点明确哪两点间间的的电势电势差差 若若AB间间的的电势电势差差记为记为UAB,BA间间的的电势电势差差记为记为UBA,则则:UABUBA。3、应应用用公式UAB=WAB/q 的注意的注意问题问题本讲稿第十六页,共三十七页例例、教材教材P21 例例2、在在电场电场中把中把电电荷荷q=2.010-9C从从A点移到点移到B点,点,电场电场力做力做了了1.010-7J的正功,再把的正功,再把q从从B点移到点移到C点,点,电场电场力
18、又做了力又做了4.010-7J的的负负功。功。(1)求)求AB间间、BC和和AC间间的的电势电势差;差;(2)若)若选选C点点为为参考点,求参考点,求A点和点和B点的点的电势电势;(3)若)若选选B点点为为参考点,求参考点,求A点和点和C点的点的电势电势;两点;两点间间的的电势电势差是否差是否变变化?化?本讲稿第十七页,共三十七页前面我们学了什么?前面我们学了什么?1、电势电势能:能:电电荷在荷在电场电场中具有的能量叫中具有的能量叫电势电势能能 公式:公式:EPAqA 电场电场力做功:力做功:WABqUAB ,对应电对应电荷荷电势电势能的能的变变化化 2、电势电势 电势电势差差 定定义义:电场
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