电势能----电势和电势差(绝对经典)
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5、关于电势差UAB和电势 φA 、 φB的理解,正确的是
( BC ) A、UAB表示B点与A点之间的电势差,即UAB = φB − φA
B、UAB和UBA是不同的,它们有关系:UAB = −UBA C、 φA 、φB都有正负,所以-5V的电势比+1V的电势低 D、UAB和UCD都有正负,所以-220V的电势差比+1V的
⑥电势是标量.但有正负,正负表示与零电势点的 电势相比是高还是低。
课 堂 练 习
3、在电场线上有A、B、C三点,设C点接地, 将1C的正电荷由C移到A点,电场力做功为5J; 再将该电荷由A移到B,电场力做功为-8J,求 φA 、 φB分别是多大?
在应用公式φ=WA0/q时,要注意:
(1)电荷的起止位置:(2) W的正负取值; (3)电荷的电性
WAB Eqd AB Eq(hA hB )
hA hB
WAB EqhA EqhB
静电力 的功 能
电势能
一、电势能的定义 电荷在电场中因电场而具有的势能。 EPA WA0 二、对电势能的理解 1、电势能是能量的一种形式,是电荷在电场中因电 场而具有的势能,电势能由电荷和电场共的。但大小 只在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。
课堂训练:
1、.在静电场中,将一正电荷从a点移到b点,电 场力做了负功,则( C ) A.b点的电场强度一定比a点大 B.电场线方向一定从b指向a C.电荷在b点的电势能一定比在a点时多 D.该电荷的动能一定减小
2、是非题(并简要说明理由。) A、电荷沿电场线方向移动时,其电势能一定减小。 B 、检验电荷在电场中某点所受的电场力很大时,它在 该点具有的电势能也一定大。 C、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. F、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.
思考与讨论:
F Eq 电场对电荷 Qq 有力的作用 F k 2 r q
引入
Q
F E q
?
电荷因电 场具有能
EPA WA0
引入 电势
比值法 定义式为
E pA q
A
电势差
新知二、电势与电势差
一、电势
1、定义: 电场中某点的电势等于检验电荷在该点的 电势能与检验电荷的电荷量的比值。 E pA W A 0 定义式: A q q
3、应用公式UAB =WAB/q 的注意问题
(1)此适用于任何电场。 (2)式中UAB 、WAB 、 q都有正负,计算时都要注 意各量的正负。 (3)两点间电势差的求法有两种: ①利用公式UAB =WAB/q计算; ②利用电势差的定义式UAB=φA-φB计算。 (4)求电势差时,必须明确哪两点间的电势差 若AB间的电势差记为UAB,BA间的电势差记为UBA ,则:UAB=-UBA。
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电势差要小
6、如图示,在电场中的三点A、B和C 之间移动电 荷时,会有( ABCD ) A、将同一电荷从A点直接移到B点,和从A点经过 C点再移到B点,电场力做功完全相同 B、将同一电荷从A点加速移到B点,和减速移到B 点,电场力做功完全相同 C、将不同电荷从A点移到B点,电场力做的功与电 量的比值相同 D、将同一电荷从A点直接移到 B A E B点,和从A点经过C点再移到B 点,电场力做的功与电量的比 C 值相同
Mm F G 2 r 万有引力 在高度变 化不大时 G mg
Qq F k 2 r 在匀强 库伦力 电场中
F Eq
地球
G g m
F E q
电荷
重力势能
1、重力可以做功 2、重力做功时, 其大小与路劲无关 重力做功对应重 力势能的变化
?
第四节
教材 新知
电势能 电势与电势差
新知一、电场力做功与电势能 新知二、电势与电势差 新知三、电场的形象描述——等势线 (面、体) 问题一、利用电场力做功判断电势能改变
电荷q在电场中由一点A移动到 另一点B时,电场力所做的功W AB与电荷电量q的比值WAB/ q,
课 堂 练 习
4、关于对UAB =WAB/q 和WAB = qUAB的理解,正确的 是( BC ) A、电场中A、B两点的电势差和两点间移动电荷的电 量q成反比 B、在电场中A、B两点移动不同的电荷,电场力的功 WAB和电量q成正比 C、UAB与q、WAB无关,甚至与是否移动电荷都没有 关系 D、WAB与q、UAB无关,与电荷移动的路径无关
二、电势差
1.定义:电场中A、B两点的电势之差。叫做A、B两 点间的电势差。用UAB 表示。 定义式: UAB=φA-φB=-UBA 导出式: U
AB
WAB q
2、理解 (1)意义:电势差也是反映电场本身性质(电 场能性质)的物理量,它是由电场本身的性质决 定的。跟电场力做功、跟电荷电量多少均无关。 (2)单位:伏特(V) (3)电势差是标量:无方向,但有正负。
kQ 说明: 点 电 荷 的 电 势 : A r
①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。 ②沿电场线的方向,电势越来越低。且是电势降低 最快的方向 ③单位: 伏特(V)
思考与讨论
15V 18V
A
5V
0V
—3V
E
8V
B
3V
C
0V
D
④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。 ⑤零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。
2、电势能与电场力做功的关系 (1)电荷在某点的电势能,等于把它从这点移到零 势能位置时静电力做的功。 EPA WA0 (2)静电力做的功等于电势能的减少量,表达式为: WAB=EpA-EpB。 (3)电场力做功一定伴随着电势能的变化,电势能 的变化只有通过电场力做功才能实现,与其他力是 否做功,及做功多少无关。 (4)电场力做功只能决定电势能的变化,而不能决 定电势能的大小,电场力做正功,电势能减少,电 场力做负功,电势能增加。 (5)一般选取无限远处或大地作为零势能位置。
典型 问题
问题二、电场强度、电势和电势差的关系 问题三、能量问题的讨论与计算
新知一、电场力做功与电势能
A B C
AB=BC=d
1、在匀强电场中,静电力做的功为:W=qE· d,其 中d为沿电场线方向的位移。 2、在电场中移动电荷时,静电力做的功与路径无 关,只与始末位置有关。 3、在非匀强电场中静电力做功的多少可用W=qE d来定性粗略分析,其中E平为平均电场强度,仍 平· 只与始末位置有关,而与路径无关。