高中物理课件-2015-2016学年 第4节《电势能和电势(1)》课时1 课件
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电势能和电势 课件
方向
只表示大小 正得正，负正得
负，负负得正
电场强度 E
电势 φ
电势能 Ep
电势由电场本身 由电荷量和该
场强由电场本 决定，与试探电荷 点电势二者决 决定
身决定，与试探 无关，其大小与参 定，与参考点选 因素
电荷无关 考点的选取有关， 取有关，有相对
有相对性
性
电场强度 E
电势 φ
(1)电势沿场强方向降落最快；
(3)等量同种点电荷电场中的等势面：是两簇对称曲面，如图丙所 示． (4)匀强电场中的等势面是垂直于电场线的一簇平面，如图丁所 示．
(5)形状不规则的带电导体附近的电场线及等势面，如图戊所示．
在分析有关电场线和等势面的题目时，一定要先 分清题目中给出的是电场线，还是等势面，或者哪是电场线， 哪是等势面．
(4)特点 ①相对性：电场中各点电势的高低与所选取的_零__电__势__的位置 有关，一般情况下选取无__限__远___或__地__球___为零电势位置． ②标矢性：电势是___标____量，只有大小，没有方向但有正负．若 电场中某点的电势为负，说明该点的电势比参考点的电势低___．
(5)判断电势高低的方法：沿电场线的方向电势降低．
时所做的功． 3．电势能零点的规定：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 上的电势能规定
电势能和电势ppt课件
移到B点，克服电场力做了3×10-5J的功，再
从B移到C，电场力做了1.2×10-5J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？ 增加了1.8× 10-5J. （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？
EPB=3× 10-5 J
EPC=1.8× 10-5 J
(
)
A.动能减小
B.电势能增加
C.动能和电势能之和减少 a
D.重力势能和电势能之和增加
b E
17
18
电势
19
电势能的大小与检验电荷的电量q和电性都有 关，故不能用“电势能”来描述电场的能的 性质。
同一位置:不同电量和不同电性的检验电 荷的电势能与电量的比值不变;不同位置: 比值一般不同.
电荷的电势能与位置有关,如何反映电场中 “位置”这一能的特性?
2.可以证明:在非匀强电场中也适用,即: 静电力做功与电荷运动路径无关,只与电荷的 始末位置有关.
移动物体时重力做功与运动路径无关,同一物 体在地面附近的同一位置具有确定的重力势能.
3
二、电势能
1、电势能:电荷在电场中受到电场力而具有的与 位置有关的势能叫做电势能。符号：Ep
4
电场力做功与电势能有什么关系? 回顾一下:重力做功与重力势能有何关系?
重力做功WG 重力势能EP 重力做功和重力 (正、负） （增加、减少） 势能变化的关系
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人教版高中物理选修3电-1势能1和.4电电势势优能秀和p电pt势课(件共48张PPT)
电势能
以上情况中若为负电荷，结论还是一样的吗？
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。
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正电荷的电场
负电荷的电场
正电荷在电场中，其 负电荷在电场中，其
始终为正 正电荷在电场中，其 始终为负 负电荷在电场中，其
始终为负 始终为正
电势能
如果电荷沿不同路径移动时静电力做的功不一样，还能建立电势能的概念 吗？为什么？
电势能的大小是由电荷与电场的相对位置决定的，同一电荷在电场中同一 点的电势能应该有确定的值。 我们不妨假设，电荷从电势能为0处沿不同路径移动到电场中另一点P。如 果静电力移动电荷时做的功不同，那么同一电荷在同一点P的“电势能”就 不同，这样P点的“电势能”就没有确定值，就不能建立电势能的概念。
（3）F点电势高 越高；同一正试探电荷在电势越高的点，电势能越大
（2）在电场中，同一负试探电荷的电势能越大的点，电势
越低；同一负试探电荷在电势越高的点，电势能越小
（3）正的试探电荷电势能为负值的点的电势小于负的试探
《电势能和电势》课件
源自文库 相关应用
1
电势能和电势与电场的关系
在电场中，电势是一种描述电荷在不
电势能表达式的应用
2
同位置具有的电场能量状态的物理量， 而电势能是一种感性的能量概念，用
利用电势能公式求电荷电势能，可以
来描述电荷在电场中的能量状态。
解决电荷在电场中受力运动的问题。
3
电势能变化与电场强度的关系
电势能的变化等于做功量，与电场的
电势
电势的定义和意义
电势是电场在空间中的一种表 现形式，描述了电荷在不同位 置具有的电势能大小和性质。
点电荷电势的计算方法
根据库仑定律，电势公式为Φ = KQ/r(K为常数，Q为电量，r 为距离)。
常见电荷分布情况下电 势的计算方法
电势是均匀带电球面、均匀带 电圆环、均匀带电直线、均匀 带电平板等物体静电场的共同 特点。
《电势能和电势》PPT课 件
学习电势能和电势的定义，以及相关物理概念的介绍，让您深入了解电势能 和电势。
引言
学习目标
1.了解电势能和电势的概念；2.掌握电势能与电势的计算方法；3.分析电势能和电势与电场 的关系。
电势能的定义
电荷在静电场中由于位置而具有的能量，简称为电势能。
物理概念介绍
电势、电势差、电场、电荷、电容器、电介质。
物理学，电力工程师，计算机工程师，电子 工程师，机械工程师。
人教版高中物理《电势能和电势》优秀课件
3、了解电势与电场线的关系，了解等势面的意义及与电场线的关系。
电场力做功的过程是什么能转化为什么能呢？
EPB=3×10-5 J 沿任意路径电场力做功:
2
0 3、相对性：一般选取无穷远或大地电势为零。
W丙= qE·|AM|
关于等势面，正确的说法是（ ）
1
0
0
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
５、讨论:在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为 ，负电荷在任一点具有的电势能都为 。
负电荷逆着电场线移动，电场力做正功，电势能减少 沿电场线 (场强)方向电势越来越低
５、讨论:在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为 ，负电荷在任一点具有的电势能都为 。
（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？
电场中电势相同的各点构成的面，叫做等势面。
1、理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系。 W丙= qE·|AM| 2×10-5J的功，则 正值表示该点电势比零高，负值表示该点电势比零低。
6、电势能有正负，却是标量，正负表示该点的电势能比零点的电势能的高低。
学习目标：
1、理解静电力做功的特点、电势能 的概念、电势能与电场力做功的关系。
1.4 电势能和电势 电场力做功的过程是什么能转化为什么能呢？
《电势能和电势》PPT优秀课件
电势如何变化？
由 = ൗ 知B点的电势为-200V，而A电势为-100V。
3、电势
5．变化情况
沿着电场线方向电势逐渐降低
电势降低最快的方向为电场线方向
例题与练习
例1、如果把q=1.0×10-8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=1.2×10-4J.那么
⑴ q在A点的电势能和在A点的电势分别是多少？
D、将-q分别放在A、B两点时具有电势能EpA>EpB
E
B
A
例题与练习
例3（多选）、如图所示,水平固定的小圆盘A,带电量为Q,电势为零,从
圆盘外O静止释放一质量为m,带电量为+q的小球,由于电场力的作用,小
球竖直上升的高度可达盘中心竖直线上的c点,Oc=h,又知道过竖直线上
的b点时,小球速度最大,则在Q所形成的电场中,可确定的物理量是
（2）若规定O点为零势能面，分别求出三个点电荷在A点的电
势能；
该比值是一个与q无关，仅
与电场及A点的位置有关的
量。
由 = − 知：
1 = −100、2 = −200、3 = −300
（3）算出每个点电荷在A点的电势能与其电荷量的比值，并归
纳有什么规律？
由ൗ 知三个电荷在该处电势能与电荷的比值均是-100V
3、电势
由 = ൗ 知B点的电势为-200V，而A电势为-100V。
3、电势
5．变化情况
沿着电场线方向电势逐渐降低
电势降低最快的方向为电场线方向
例题与练习
例1、如果把q=1.0×10-8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=1.2×10-4J.那么
⑴ q在A点的电势能和在A点的电势分别是多少？
D、将-q分别放在A、B两点时具有电势能EpA>EpB
E
B
A
例题与练习
例3（多选）、如图所示,水平固定的小圆盘A,带电量为Q,电势为零,从
圆盘外O静止释放一质量为m,带电量为+q的小球,由于电场力的作用,小
球竖直上升的高度可达盘中心竖直线上的c点,Oc=h,又知道过竖直线上
的b点时,小球速度最大,则在Q所形成的电场中,可确定的物理量是
（2）若规定O点为零势能面，分别求出三个点电荷在A点的电
势能；
该比值是一个与q无关，仅
与电场及A点的位置有关的
量。
由 = − 知：
1 = −100、2 = −200、3 = −300
（3）算出每个点电荷在A点的电势能与其电荷量的比值，并归
纳有什么规律？
由ൗ 知三个电荷在该处电势能与电荷的比值均是-100V
3、电势
电势能和电势ppt课件
为 深 入 学 习 习近平 新时代 中国特 色社会 主义思 想和党 的十九 大精神 ,贯彻全 国教育 大会精 神,充分 发挥中 小学图 书室育 人功能
A
B
W AB EA pEB p
q qq
UAB AB
三. 电势
1. 定义: 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:
EP q
3. 单位: 伏特 符号为V
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复习回顾
1、功的计算：
功是能量转化的量度！
W F L co s
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.
W GE P 1E P 2 E P
(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
试探电荷静止的放入电场中,将如何运动?
E
+
F
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.
讨论：什么能转换为动能的呢?
将试探正电荷q在电场强 度为E的匀强电场中沿几条不 同路径从A点移动到B点,静电 力对电荷做功分别为多少?
（1）在同一等势面上移动电荷，电场力不做功； （2）等势面与电场线处处垂直； （3）等势面间的疏密程度表示了场强的大小；等 势面的法线表示了电场的方向，电场线的方向是 由高等势面指向低等势面。 （4）匀强电场的等势面是一组相互平行的疏密均 匀的平面；
1.4-电势能和电势PPT课件(好)(1)
点移动到B点,静电力做什么功?做多少功?电
势能变化了多少?在将该电荷由B点移到C点,
静电力做什么功?做多少功?电势能变化了多
少?
A
C
B
A 5V
C 2V
B 0
等势面
地理上，等高线表示地势的高低。 在电场中常用等势面来表示电势的高低。 电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面
等势面
等势面的特点：
例1．右图中MN为电场中某一条电场线方 向向右，在线上取两点a、b 今将一电荷＋q 从a移到b则（ C ） A.静电力做正功，＋q的电势能增加； B.静电力做负功，＋q的电势能增加； C.静电力做正功，＋q的电势能减少； D.静电力做负功，＋q的电势能减少。
例2：A和B为电场中某条电场线上的点， 如图：将q=4×10-9的正电荷从A点移到B 点需克服静电力做功5 ×10-7J，则
答案： AD
位于A、B处的两个带有不等量负电的点电 荷在平面内电势分布如右图所示，图中实线表 示等势线，则( )
A．a点和b点的电场强度相同 B．正电荷从c点移到d点，电场力做正功 C．负电荷从a点移到c点，电场力做正功 D．正电荷从e点沿图中虚线移到f点电势能先
减小后增大
A．EP＞EQ，φP＞φQ
B．EP＞EQ，φP＜φQ
C．EP＜EQ，φP＞φQ
《电势能和电势》PPT优质课件
或大地处的电势能规定为零．
④零势能是标量，正负表示大小，不表示方向，比较电势能大
小时要考虑正负号。
名师指点
电场力做功正、负的判定
(1)若电场力是恒力，当电场力方向与电荷位移方向夹角为锐角时，电
场力做正功；夹角为钝角时，电场力做负功；夹角为直角时，电场力
不做功．
名师指点
电场力做功正、负的判定
(2)根据电场力和瞬时速度方向的夹角判断．此法常用于判断曲线运动
荷在B的时受到的电场力大，加速度大，B不符合题意；
CD．带电粒子受到的电场力是向下的，在粒子从A运动的B的过程中，电
场力做负功，动能减小，电荷的电势能增加，C不符合题意，D符合题意
。
故答案为：D。
答案：D
课堂训练
3. 如图所示，是一独立点电荷形成电场中的一条电场
线，线段 ，则（ ）
A. 电场强度比较是
第十章静电场中的能量
第1节 电势能和电势
- .
新知探究
一个正电荷在电场中只受到静电力F的作用，从能量转化的角度
思考，物体动能增加了，意味着有另外一种形式的能量减少了，
这是一种什么形式的能量？
新知探究
将试探正电荷q在电场强度为
E的匀强电场中沿几条不同路
径从A点移动到B点,静电力对
电荷做功分别为多少?
新知探究
知识点 1 静电力做功的特点
④零势能是标量，正负表示大小，不表示方向，比较电势能大
小时要考虑正负号。
名师指点
电场力做功正、负的判定
(1)若电场力是恒力，当电场力方向与电荷位移方向夹角为锐角时，电
场力做正功；夹角为钝角时，电场力做负功；夹角为直角时，电场力
不做功．
名师指点
电场力做功正、负的判定
(2)根据电场力和瞬时速度方向的夹角判断．此法常用于判断曲线运动
荷在B的时受到的电场力大，加速度大，B不符合题意；
CD．带电粒子受到的电场力是向下的，在粒子从A运动的B的过程中，电
场力做负功，动能减小，电荷的电势能增加，C不符合题意，D符合题意
。
故答案为：D。
答案：D
课堂训练
3. 如图所示，是一独立点电荷形成电场中的一条电场
线，线段 ，则（ ）
A. 电场强度比较是
第十章静电场中的能量
第1节 电势能和电势
- .
新知探究
一个正电荷在电场中只受到静电力F的作用，从能量转化的角度
思考，物体动能增加了，意味着有另外一种形式的能量减少了，
这是一种什么形式的能量？
新知探究
将试探正电荷q在电场强度为
E的匀强电场中沿几条不同路
径从A点移动到B点,静电力对
电荷做功分别为多少?
新知探究
知识点 1 静电力做功的特点
电势能和电势ppt-经典课件1
4、一负电荷仅受电场力的作用，从电场A点运 动到B点，在此过程中，该电荷做初速度为零的 匀加速直线运动，则A、B两点电场强度EA、EB及 该电荷在A、B两点的电势能φA、φB之间的关系
处电势能为零).
若现在不取无限远处电势能为零,A点的电势 还是 E q 1 吗?
例题：将一电量为 q2106c 的点电荷从电场外
一点P移至电场中某点A, 电场力做功 4 105 J
求A点的电势.
解: 场外一点P的电势为 p 0
从P A,电场力做的功 W -EPA
EPAW4105J
A EqPA42 1100 56V 20V
2、将带电量为6×10-6C的负电荷从电场中的A点移 到B点，克服电场力做了3×10-5J的功，再从B移到C
，电场力做了1.2×10-5J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？
增加了1.8×10-5J.
（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？
B、由放在该点的电荷的电量多少来决定
C、与放在该点的电荷的正负有关
D、是电场本身的属性，与放入该点的电荷情 况无关
4、如图所示，点电荷的静电场中电场线用实线表示
，但其方向未标明，虚线是某一带电粒子通过该电场
区域时的运动轨迹。a、b是轨迹上的两点。若带电粒
电势能和电势ppt
电势能和电势ppt
电势能和电势
引言
电势能和电势是电学中重要的概念，它们在解析电磁场、电场和电荷间相互作用的问题时起到了重要的作用。本文将详细介绍电势能和电势的概念、计算方法以及其在电学中的应用。
一、电势能
1.1 定义
电势能是指电荷由于在电场中位置的变化所具有的能量。当电荷在电场中发生位移时，其能量会相应改变。如果电荷从位置A移动到位置B，其电势能的变化可以表示为ΔEP = EPB - EPA。
1.2 计算方法
根据库仑定律和电势能的定义，可以得到电势能的计算
公式：EP = k × q × V。其中，k是库仑常数，q是电荷量，V是电荷所处位置的电势。
1.3 电势能的性质
（1）电势能是标量，其大小与电荷的量和位置有关。（2）电势能只与电荷和电场有关，与路径无关。
（3）电荷放置在电场中的参考点不同，其电势能会有不同的
参考值。
二、电势
2.1 定义
电势是指单位正电荷在电场中由于电势能变化所具有的
能量。电势是一个标量量，常用V表示。单位电荷所具有的电势称为某点的电势。
2.2 电势与电势能的关系
电势能可以用电势表示为EP = q × V。因此，电势是电势能的比例系数。
2.3 电势的计算方法
（1）点电荷产生的电势：V = k × Q / r。其中，k是库仑常数，Q是点电荷的电荷量，r是点电荷到参考位置的距离。
（2）电场中任意点的电势：V = ∫E · dl。其中，E是电场强度，dl是路径的微元。
三、电势能和电势的应用
3.1 电场力的计算
根据电势能的定义，可以得到电场力的计算公式：F = -▽EP。其中，F是电场力，▽是梯度算子。
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