电势能与电势PPT课件.ppt
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1、关于电势能和电势课件第一张,PPT共五十六页,创作于2022年6月1通过讨论静电力对试探电荷做功,知道静电力做功与路径无关通过讨论静电力对试探电荷做功,知道静电力做功与路径无关的特点。的特点。2理解静电力做功与电势能变化的关系。认识电势能的相对性。理解静电力做功与电势能变化的关系。认识电势能的相对性。3知道电势的定义方法及其定义式、单位。知道电势的定义方法及其定义式、单位。4知道等势面的定义,知道电场线一定垂直于等势面。知道等势面的定义,知道电场线一定垂直于等势面。学习目标学习目标第二张,PPT共五十六页,创作于2022年6月 1电场力做功特点电场力做功特点 静电力对电荷所做的功与电荷的起始位
2、置和终止位置有静电力对电荷所做的功与电荷的起始位置和终止位置有关。关。2电场力做功正负的判断电场力做功正负的判断 (1)根据电场力和位移的方向夹角判断:夹角为锐角电场力做根据电场力和位移的方向夹角判断:夹角为锐角电场力做正功,夹角为钝角电场力做负功。此法常用于匀强电场中恒定电场正功,夹角为钝角电场力做负功。此法常用于匀强电场中恒定电场力做功情况的判断。力做功情况的判断。第三张,PPT共五十六页,创作于2022年6月 (2)根据电场力和瞬时速度方向的夹角判断:夹角为锐角电根据电场力和瞬时速度方向的夹角判断:夹角为锐角电场力做正功,夹角为钝角电场力做负功,电场力和瞬时速度场力做正功,夹角为钝角电场
3、力做负功,电场力和瞬时速度方向垂直电场力不做功。方向垂直电场力不做功。此法常用于判断曲线运动中变化电场力的做功情况。此法常用于判断曲线运动中变化电场力的做功情况。第四张,PPT共五十六页,创作于2022年6月 (3)根据电势能的变化情况判断:若电势能增加,则电场根据电势能的变化情况判断:若电势能增加,则电场力做负功;若电势能减少,则电场力做正功。力做负功;若电势能减少,则电场力做正功。(4)根据动能的变化情况判断根据动能的变化情况判断(只受静电力只受静电力):根据动能定理,若:根据动能定理,若物体的动能增加,则电场力做正功;若物体的动能减少,则电场力做物体的动能增加,则电场力做正功;若物体的动
4、能减少,则电场力做负功。负功。第五张,PPT共五十六页,创作于2022年6月 名师点睛名师点睛不管是正电荷,还是负电荷,只要电场力做不管是正电荷,还是负电荷,只要电场力做正功,电势能就减小,反之增加。正功,电势能就减小,反之增加。匀强电场电场力做功:在匀强电场中,电场力做功匀强电场电场力做功:在匀强电场中,电场力做功WqEd,其中,其中d为沿为沿 方向的位移,不一定是被移动电荷的实际位移。方向的位移,不一定是被移动电荷的实际位移。场强场强第六张,PPT共五十六页,创作于2022年6月 2电势能电势能 (1)概念:电荷在电场中所具有的概念:电荷在电场中所具有的 。(2)与电场力的功的关系:静电力
5、的功等于电势能的与电场力的功的关系:静电力的功等于电势能的 ,即,即WAB 。(3)相对性:电荷在电场中某点的电势能,等于把它从这点移到相对性:电荷在电场中某点的电势能,等于把它从这点移到 位置时静电力做的功。位置时静电力做的功。势能势能减少量减少量零势能零势能EpAEpB第七张,PPT共五十六页,创作于2022年6月 关键一点关键一点在电场中,选取不同的零势能面,电荷在在电场中,选取不同的零势能面,电荷在A、B两点具有的电势能不同。但不论选取怎样的零势能面,电荷由两点具有的电势能不同。但不论选取怎样的零势能面,电荷由A到到B电势能的变化都相同。电势能的变化都相同。第八张,PPT共五十六页,创
6、作于2022年6月电势能电势能伏特伏特V电荷量电荷量第九张,PPT共五十六页,创作于2022年6月(3)矢标性:电势是矢标性:电势是 ,仅有大小没有方向。,仅有大小没有方向。(4)与电场线关系:电场线方向是电势与电场线关系:电场线方向是电势 方向。方向。关键一点关键一点电势的正负仅表示电势的高低。电势的正负仅表示电势的高低。标量标量降低最快降低最快第十张,PPT共五十六页,创作于2022年6月第十一张,PPT共五十六页,创作于2022年6月 2电势高低的判断方法电势高低的判断方法 (1)根据电场线判定:沿电场线的方向电势越来越低。根据电场线判定:沿电场线的方向电势越来越低。(2)根据电场力做功
7、和电荷电势能的变化判定:根据电场力做功和电荷电势能的变化判定:在两点间移动正电荷:如果电场力做负功,电势能增在两点间移动正电荷:如果电场力做负功,电势能增加,电势升高;如果电场力做正功,电势能减少,电势降低。加,电势升高;如果电场力做正功,电势能减少,电势降低。第十二张,PPT共五十六页,创作于2022年6月 在两点间移动负电荷:如果电场力做负功,电势能增加,在两点间移动负电荷:如果电场力做负功,电势能增加,电势降低;如果电场力做正功,电势能减少,电势升高。电势降低;如果电场力做正功,电势能减少,电势升高。(3)在正电荷产生的电场中,离电荷越近,电势越高;在负电荷在正电荷产生的电场中,离电荷越
8、近,电势越高;在负电荷产生的电场中,离电荷越近,电势越低。产生的电场中,离电荷越近,电势越低。第十三张,PPT共五十六页,创作于2022年6月3电势与电场强度的比较电势与电场强度的比较电势电势电场电场强强度度E物理物理意意义描述描述电场的能的性的能的性质描述描述电场的力的性的力的性质第十四张,PPT共五十六页,创作于2022年6月第十五张,PPT共五十六页,创作于2022年6月练习在电场中,下列结论成立的是练习在电场中,下列结论成立的是 ()A某点的电场强度大,该点的电势一定高某点的电场强度大,该点的电势一定高B某点的电势高,检验电荷在该点的电势能一定大某点的电势高,检验电荷在该点的电势能一定
9、大C某点的场强为零,检验电荷在该点的电势能一定为零某点的场强为零,检验电荷在该点的电势能一定为零D某点的电势为零,检验电荷在该点的电势能一定为零某点的电势为零,检验电荷在该点的电势能一定为零第十六张,PPT共五十六页,创作于2022年6月解析:解析:电势零点与电势能零点是一个点,因此电势零点与电势能零点是一个点,因此D正确。电势虽然由正确。电势虽然由电场本身决定,但与电场强度没有因果关系,电场本身决定,但与电场强度没有因果关系,A错。电势的高错。电势的高低由电场决定,而电势能的大小由电场与电荷共同决定,因低由电场决定,而电势能的大小由电场与电荷共同决定,因此此B错;场强为零的点,电势和电势能都
10、不一定为零,错;场强为零的点,电势和电势能都不一定为零,C错误。错误。答案:答案:D第十七张,PPT共五十六页,创作于2022年6月4在静电场中,下列说法正确的是在静电场中,下列说法正确的是 ()A电场强度处处为零的区域内,电势也一定处处为零电场强度处处为零的区域内,电势也一定处处为零B电场强度处处相同的区域内,电势也一定处处相同电场强度处处相同的区域内,电势也一定处处相同C电场强度的方向总是跟等势面垂直电场强度的方向总是跟等势面垂直D沿着电场强度的方向,电势总是不断降低的沿着电场强度的方向,电势总是不断降低的第十八张,PPT共五十六页,创作于2022年6月解析:解析:电势具有相对性。零电势点
11、的选择是任意的,可以选择电场强电势具有相对性。零电势点的选择是任意的,可以选择电场强度为零的区域的电势为零,也可以选择电场强度为零的区域的电势不度为零的区域的电势为零,也可以选择电场强度为零的区域的电势不为零;在匀强电场中沿电场线方向取为零;在匀强电场中沿电场线方向取a、b两点,两点,EaEb,但,但ab;电场线一定跟等势面垂直,而电场线的切线方向就是电场强度的电场线一定跟等势面垂直,而电场线的切线方向就是电场强度的方向;沿电场线的方向,电势越来越低。综上分析,选项方向;沿电场线的方向,电势越来越低。综上分析,选项C、D正确。正确。答案:答案:CD第十九张,PPT共五十六页,创作于2022年6
12、月 (1)电势能是标量,有正、负,无方向。电势能的正、负仅表示电势能是标量,有正、负,无方向。电势能的正、负仅表示大小,正值表示高于零电势能,负值表示低于零电势能。大小,正值表示高于零电势能,负值表示低于零电势能。(2)电荷在电场中某点的电势能的大小与零电势能点的选取电荷在电场中某点的电势能的大小与零电势能点的选取有关,但电荷在某两点之间的电势能之差与零电势能点的选取有关,但电荷在某两点之间的电势能之差与零电势能点的选取无关。无关。第二十张,PPT共五十六页,创作于2022年6月 4等量点电荷的连线及中垂线上电势变化的规律等量点电荷的连线及中垂线上电势变化的规律 (1)等量正点电荷等量正点电荷
13、(如图如图142甲甲):连线上中点:连线上中点O的电势最的电势最低,在中垂线上低,在中垂线上O点的电势却最高,从中点沿中垂线向两侧,电点的电势却最高,从中点沿中垂线向两侧,电势逐渐降低,连线上势逐渐降低,连线上A、A和中垂线上和中垂线上B、B对称等势。对称等势。第二十一张,PPT共五十六页,创作于2022年6月 (2)等量负点电荷:连线上中点的电势最高,中垂线上该点的电势等量负点电荷:连线上中点的电势最高,中垂线上该点的电势最低。从中点沿中垂线向两侧,电势逐渐升高,连线上和中垂线上关最低。从中点沿中垂线向两侧,电势逐渐升高,连线上和中垂线上关于中点的对称点等势。于中点的对称点等势。(3)等量异
14、种点电荷等量异种点电荷(如图乙如图乙):在从正电荷到负电荷的连线上电:在从正电荷到负电荷的连线上电势逐渐降低,势逐渐降低,AA,中垂线是一等势线,中垂线是一等势线,BB,若沿中垂,若沿中垂线移动电荷,电场力不做功。线移动电荷,电场力不做功。第二十二张,PPT共五十六页,创作于2022年6月图图142第二十三张,PPT共五十六页,创作于2022年6月1在点电荷在点电荷Q形成的电场中有一点形成的电场中有一点A,当一个,当一个q的试探的试探电荷从电场的无限远电荷从电场的无限远O处被移到处被移到A点时,电场力做的功为点时,电场力做的功为W,则试探电荷在,则试探电荷在A点的电势能及电场中点的电势能及电场
15、中A点的电势分别为点的电势分别为EPA_,A_。第二十四张,PPT共五十六页,创作于2022年6月第二十五张,PPT共五十六页,创作于2022年6月2将带电荷量为将带电荷量为6106 C的负电荷从电场中的负电荷从电场中A点移到点移到B点,点,克服静电力做了克服静电力做了3105 J的功,再从的功,再从B点移到点移到C点,点,静电力做了静电力做了1.2105 J的功,则:的功,则:(1)电荷从电荷从A移到移到B,再从,再从B移到移到C的过程中电势能共改变了多少?的过程中电势能共改变了多少?(2)如果规定如果规定A点的电势为零,则该电荷在点的电势为零,则该电荷在B点和点和C点的电势能分别为多少?点
16、的电势能分别为多少?(3)如果规定如果规定B点的电势为零,则该电荷在点的电势为零,则该电荷在A点和点和C点的电势能分别为多少点的电势能分别为多少?思路点拨思路点拨根据电场力做功与电势能变化关系进行求解。根据电场力做功与电势能变化关系进行求解。第二十六张,PPT共五十六页,创作于2022年6月 解析解析(1)电荷从电荷从A移到移到B克服静电力做了克服静电力做了3105J的功,即的功,即WAB3105 J,从,从B移到移到C的过程中静电力做了的过程中静电力做了1.2105 J的功,的功,WBC1.2105 J,整个过程电场力做功即,整个过程电场力做功即WACWABWBC1.8105 J。电场力做负
17、功,则电势能增加了。电场力做负功,则电势能增加了1.8105J。第二十七张,PPT共五十六页,创作于2022年6月 (2)如果规定如果规定A点的电势为零,即点的电势为零,即EpA0 由由WABEpAEpB得得 EpBEpAWAB0(3105)J3105J 同理同理EpCEpAWAC0(1.8105)J1.8105J (3)如果规定如果规定B点的电势为零,即点的电势为零,即EpB0,电荷从电场中,电荷从电场中A点点移到移到B点,克服静电力做了点,克服静电力做了3105J的功,若电荷从电场中的的功,若电荷从电场中的B点点移到移到A点,则静电力要做点,则静电力要做3105 J的功,即的功,即WBA3
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