人教版高中物理选修3-1《1.4电势能和电势》课件（共27张PPT）

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1、,电势能和电势,在电场力作用下电荷做加速运动，一段时间后获得一定的速度，试探电荷的动能增加。,现 象,思 考,什么能转化为电荷的动能呢？,一个试探电荷在电场中某点由静止释放,将如何运动?,电场中的能量,如图所示，在电场强度为E的匀强电场中，将试探电荷q沿几条不同的路径从A点移到B点，求静电力对电荷做的功。,一、静电力做功的特点,电荷沿直线运动,电荷沿折线运动,电荷沿任意曲线运动,重力做功： 重力势能转化为动能,电场力做功的过程是什么能转化为什么能呢？,负电荷从A点移到B点时，静电力做负功，电荷的电势能增加。,负电荷从B点移到A点时，静电力做正功，电荷的电势能减少。,E,E,正电荷从A点移到B点

2、时，静电力做正功，电荷的电势能减少。,正电荷从B点移到A点时，静电力做负功，电荷的电势能增加。,二、电势能（EP）,尽管重力做功与电场力做功很相似，但还是存在很大差异,电场力做正功，电势能减少,注意！,若正电荷顺着电场线方向移动,若负电荷顺着电场线方向移动,存在两种电荷！,电场力做负功，电势能增加,电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零势能位置时静电力所做的功。,例1、在场强E=103N/C的匀强电场中有A、B两点,将一电荷量为1.610-19C的正电荷分别放到相距1m的A、B两点，问 （1）电荷在那个点的电势能更大？ （2）电荷在A点具有多少电势能？,1.电势能是标量，但有正负之分

3、 2.电势能是相对的，其正负与零势能面的选取有关 3.通常把电荷在离场源电荷无限远处或大地表面的电势能规定为零 4.电荷在电场中某点的电势能数值上等于把它从该点移至无穷远(零势能)位置时静电力做的功 5.电势能是电场与电荷构成的系统共同具有的 6.一般来说同一电荷在电场中的不同位置电势能不同,例1、下列说法中正确的是（ ）A.当两正点电荷相互靠近时，它们的电势能增大B.当两负点电荷相互靠近时，它们的电势能增大C.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时，它们的电势能减小D.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时，它们的电势能增大,ABC,即学即练,例2、将带电量为610-6C的负电荷从电场中的A点移到B

4、点，克服电场力做了310-5J的功，再从B移到C，电场力做了1.210-5J的功，则（1）电荷从A移到B，再从B移到C的过程中电势能共改变了多少？（2）如果规定A点的电势能为零，则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少？（3）如果规定B点的电势能为零，则该电荷在A点和C点的电势能分别为多少？,增加了1.810-5J.,EPC=1.810-5 J,EPC=-1.210-5 J,EPB=310-5 J,EPA= -310-5 J,即学即练,例3、将电荷q从A点移到O点。若取O点的电势能为零，则A点的电势能为多少？,若电荷的电量为2q、3q则A点的电势能为多少?,即学即练,EPA与q的比值有什么特点？

5、,该比值是一个与q无关，仅与电场及A点的位置有关的量。,电势能的大小是与试探电荷的电性和电量q都有关，故不能用“电势能”来描述电场的能的性质。,三、电势（）,电势是标量。只有大小，没有方向。,计算时，Ep和q的正负号都要代入。,沿电场线(场强)方向电势越来越低。即电场线指向电势降低的方向。,正功,负功,如何比较电势的高低,减少,减少,减少,增加,1.电势具有相对性，一般选取无穷远处或大地为零势能点 2.电势是标量，只有大小，没有方向 3.电场中某点电势的大小由电场本身性质决定，与试探电荷无关 4.沿着电场线方向电势越来越低 5.正点电荷产生的电场中电势均为正，负点电荷产生的电场中电势均为负 6

6、.场强E反映电场力的性质，电势反映电场能的性质,例1、将一电量为 的点电荷从电场外一点P移至电场中某点A，电场力做功 ,求A点的电势。设场外一点P的电势为,解:,注意:电势的确定首先要确定零电势处，且电势可以为负。,即学即练,例2、如果把q=1.010-8C的电荷从无穷远处移至电场中的A点，需克服电场力做功W=1.210-4J。那么 q在A点的电势能和在A点的电势各是多少？ q未移入电场前A点的电势是多少 ？,即学即练,解:,例3、如图所示，电场中有A、B两点，则下列说法中正确的是（ ）A、电势A B 场强EAEB B、电势A B 场强EAEpB,BC,即学即练,四、等势面,（1）在同一等势面

7、上的任意两点间移动电荷，电场力不做功,（2）电场线（或E）等势面，且由电势较高的等势面指向电势较低的等势面,（4）等差等势面密处场强大、电场线密，等势面疏处场强小、电场线疏,（3）不同等势面在空间不相交、不相切，闭合,（5）沿电场线方向电势逐渐降低，且降低最快,（6）匀强电场中电势均匀变化。,等势面的特点：,例1、关于等势面，正确的说法是（ ） A电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功 B等势面上各点的场强大小相等 C等势面一定跟电场线垂直 D两等势面不能相交,CD,即学即练,例2、孤立点电荷电场中的一簇等势面如图所示中虚线所示，其电势分别为1、2、3，A、B、C是某电场线与这簇等势面

8、的交点，且ab=ac.现将一负电荷由a移到b，电场力做正功W1；再由b移至C，电场力做正功W2,则（ ）A.W1=W2，123 B.W1=W2，123 C.W1W2，123 D.W1W2，123,C,即学即练,例3、如图所示，三个等差等势面上有a、b、c、d四点，若将一个正电荷由c经a移动到d电场力做正功W1，若由c经b移动到d电场力做正功W2，则（ ）,即学即练,D,Q1：电场力做功有什么特点？ Q2：电场力做功和电势能的变化量之间有什么关系？ Q3：什么是电势？ Q4：电势和电场强度一样吗？ Q5：正点电荷的等势面有什么特点？ Q6：等量异种电荷和等量同种电荷的等势面有何特点？,课堂小结,电势能,课堂小结,谢谢!,