课件3：1.4 电势能和电势

３、电场力做的功与电势能变化的关系
例：电荷q从A移动到B的过程中，求电势能的变 化△EP与电场力做功WAB的关系？
E
A
B
静电力做的功等于电势能的减少量 WAB = EPA- EPB＝-△EP
３、电场力做的功与电势能变化的关系 静电力做的功等于电势能的减少量 WAB = EPA- EPB＝-△EP
6.电势是标量，在规定了零电势后，电场中各点 的电势可以是正值，也可以是负值。正值表示该 点电势比零高，负值表示该点电势比零低。
7.若以无穷远处电势为零，正点电荷周围各处的电势 都为正，负点电荷周围各处的电势都为负。
8.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
ψA ＞ ψ B
2. 公式: EP (计算时要代入正负号)
q
3. 单位: 伏特(V)
1 V = 1 J/C
4.电势是表征电场中某点能的性质的物理量，仅 与电场中某点性质有关，与电场力做功的值及试 探电荷的电荷量、电性无关。
5.电势的具体值只有在选定了零电势点后才有意 义，故电势是相对的。电势零点的选取是任意的， 但以方便为原则，如果没有特别规定，一般选无 穷远或大地的电势为零
问题1：同样的电荷处在电场中不同位置，具有的电 势能相同吗？
问题2：不同的电荷放在电场中同一点，具有的电势 能相同吗？
不同的电荷在电场中同一点具有的电势能不同, 但电场中同一点的电场的能的性质是一定的,故不能 用“电势能”来描述电场的能的性质。
三、电势 1. 定义: 电荷电场中在某一点的电势能与它的 电荷量的比值
A
B
E
电场中两点电势高低的判断方法
（1）电场线法：顺着电场线方向电势降低。
电场线的方向就是电势降低最快的方向 （2）根据场源电荷来判断
正电荷的电场中离它越近电势越高； 负电荷的电场中离它越近电势越低； （3）根据电场力做功来判断
在两点间移动正电荷，电场力做正（负）功,电势降低（升高）
在两点间移动负电荷，电场力做正（负）功,电势升高（降低）
电势能是标量但有正负，正负表示该点的电势能 比零点的电势能的高低。
电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该点移 动到零势能位置时所做的功
WAB = EPA - EP0；
即：EPA = WAB
在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电 势能都为正，负电荷在任一点具有的电势能都为负。 在负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，负电荷在任一点具有的电势能都为正。
4、电势能是标量，具有相对性，有正负。 正负表示该点的电势能比零点的电势能的高低。
第4节 电势能电势（第二课时） 复习回顾 1、静电力做功的特点？ 2、静电力做功与电势能变化的关系？ 3、电势能有哪些特点？
电场的力的性质我们必须用场强E来描述，那
么电场的能的性质我们又应该用什么物理量来描
述呢？能否用“电势能”呢？
EPB=3× 10-5 J
EPC=1.8× 10-5 J
（3）如果规定B点的电势能为零，则该电荷在A点和
C点的E电PA势= -能3×分1别0-5为J多少？EPC=-1.2× 10-5 J
1、静电力做功与路径无关,由初末位置来决定.
2、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。
3、静电力做的功等于电势能的减少量 WAB = EPA- EPB＝-△EP
即：静电力对电荷做正功，电荷的电势能减少静电 力对电荷做负功，电荷的电势能增加 正电荷顺着电场线移动，电场力做正功，电势能减少 负电荷顺着电场线移动，电场力做负功，电势能增加 正电荷逆着电场线移动，电场力做负功，电势能增加 负电荷逆着电场线移动，电场力做正功，电势能减少
4、电势能具有相对性
(通常把离场源无限远处或大地表面的电势能规定为零)
E
+
F
在电场力作用下电荷做加速运动, 试探电荷的动能 增加，电场力做了功。
一、静电力做功的特点
百度文库
正点电荷沿不同路径从A移到B电场力做多少功？
丙
B
甲
A+q
ө F
乙M
沿甲路径电场力做功: W甲= F·|AB|cosθ=qE·|AM| 沿乙路径电场力做功: W乙= qE·|AM|
沿丙路径电场力做功: W丙= qE·|AM|
（4）根据电势能的变化来判断
移动正电荷时，电势能增加电势升高；电势能减小电势降低； 移动负电荷时，电势能增加电势降低；电势能减小电势升高；
1、如图所示，实线为一电场的电场线，A、B、C 为电场中的三个点，那么以下的结论正确的是 （B ）
A． EA EB EC ; A B C
B． EA EB EC ;A B C C． EA EB EC ;A B C D． EA EB EC ;A B C
Νν：拗 Nu Ξξ：克西 Xi Οο：欧麦克轮 Omicron ∏π：派 Pi Ρρ：柔 Rho ∑σ：西格玛 Sigma Ττ：套 Tau Υυ：宇普西龙 Upsilon Φφ：fai Phi Χχ：器 Chi Ψψ：普赛 Psi Ωω：欧米伽 Omega
本节内容结束
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A
C B
2、如图所示，a、b为某电场线上的两点，那么以 下的结论正确的是 （ D ） A．把正电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的 电势能减少，电势升高。 B．把正电荷从a移到b，电场力做负功，电荷的 电势能增加，电势降低。 C．把负电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的 电势能减少，电势升高。 D．把负电荷从a移到b，电场力做负功，电荷的 电势能增加，电势降低。
沿任意路径电场力做功:W任意=qE·|AM|
结论：在匀强电场中移动电荷时，静电力做功与路径 无关,由初末位置来决定.（其它电场也适用）
二、电势能
做功的过程是能量转化的过程，电场力做功 的过程是什么能转化为什么能呢？ １、定义：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。
2、符号：EP 标量
E
垂直于电场线的 一簇平面
两簇对称曲面
4、如图，虚线a、b、c势某静电场中的三个等势面， 它们的电势a最大，c最少，一带正电的粒子射入电场 中，其运动轨迹如图实线KLMN所示，由图可知（AC ）
A. 粒子从K到L的过程中， 电场力做负功
B. 粒子从L到M的过程中， 电场力做负功
C. 粒子从K到L的过程中， 电势能增加
1 2 3
1、电势 Ep q
2、电势能是标量，具有相对性，有正负。
3、沿电场线 (场强)方向电势越来越低
4、等势面：电场中电势相同的各点构成的面
5、等势面的特点： 电场线跟等势面垂直，且由电势较高的等势面
指向电势较低的等势面 等差等势面密处场强大、电场线密，等差等势
面疏处场强小、电场线疏
Αα：阿尔法 Alpha Ββ：贝塔 Beta Γγ：伽玛 Gamma Δδ：德尔塔 Delte Εε：艾普西龙 Epsilon ζ ：捷塔 Zeta Ζη：依塔 Eta Θθ：西塔 Theta Ιι：艾欧塔 Iota Κκ：喀帕 Kappa ∧λ：拉姆达 Lambda Μμ：缪 Mu
D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大
例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？
D. 粒子从L到N的过程中， 动能减少
c ba M N
L K
5、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（ D ）
A.W1 W2，1 2
a
B.W1 W2，1 2
c
b
C.W1 W2，1 2
d
D.W1 W2，1 2
例1：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
电粒子在运动中只受到电场力作用，根据此图可作出
正确判断的是( BCD ) A.带电粒子所带电荷的性质
a
B.带电粒子在a、b两点的受力方向
b
C.带电粒子在a、b两点的速度何处较大
第一章 静电场
第四节 电势能和电势
复习回顾 1、电场的基本性质？ 2、为了描述电场力的性质，我们引入了什么概念？
3、为了形象的描述电场我们引入了电场线，其有 哪些特点？
电场对放入其中的电荷有力的作用，那么电场力做 不做功呢？若做功有什么特点？
例：一个试探电荷在电场中某点由静止释放,将如 何运动?
ab
3、如图所示，电场中有A、B两点，则下列说法中 正确的是（ BC）
A、电势φA> φB 场强EA>EB B、电势φA> φB 场强EA<EB
C、将+q由A点移到B点，电场力做正功 D、将-q分别放在A、B两点时具有电势能EpA>EpB
E B
A
四、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
等势面的特点： （1）在同一等势面上的任意两点间移动电荷， 电场力不做功 （2）电场线跟等势面垂直，且由电势较高的等 势面指向电势较低的等势面 （3）等差等势面密处场强大、电场线密，等差 等势面疏处场强小、电场线疏 （4）不同等势面在空间不相交、不相切。
几种常见的等势面
+
－
以点电荷为球心的一簇球面