1.4电势能和电势(最终版)

“电势”来表示它。
如图若将不同的电荷从A移动到B，令在B点的电势能为零， 确定电荷在A点的电势能。
电荷量(q) q 2q 3q -q -2q -3q
在A点的电势能 (EpA)
qE· |AM| 2qE· |AM| 3qE· |AM| -qE· |AM| -2qE· |AM| -3qE· |AM|
EpA/q E· |AM| E· |AM| E· |AM| E· |AM| E· |AM| E· |AM|
方法二: 直接根据公式 判断
EP q
选修3-1
电势能和电势
小结:
学习了静电力做功的特点 认识了电势能和电势 知道了电场性质另一描述 学会了电势能和电势的计算
清楚了电势能和电势的相对性
作业:
P191 , 2 , 33来自电场力做正功，电势能减少
规定 EPA 0 则WAB = EPA－EPB =103J
3
EPB EPA WAB 0 10 J 10 J
例3：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点需克服电 场力做功5 ×10-7J，则 ⑴电场方向由A→B还是B→A？ B→A ⑵电荷在哪点时电势能大？大多少？ B点
WAB EPA EPB EP
电荷在电场中移动时，电势能的变化只与电场力 所做的功有关，与零电势能参考点的选取无关。
4、电势能具有相对性，与零电势能面有关。
（通常把电荷在离场源电荷无限远处或把电荷 在大地表面上电势能规定为0）
电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该处移 动到零势能位置所做的功
5.电势具有相对性：先规定电场中某处的 电势为零.(通常规定无限远处或大地的电 势为零)
6.标量。但有正负。正值表示该点电势比 零电势高，负值表示该点电势比零电势低。 7.电势的固有性：电场中某点的电势的大 小是由电场本身的性质决定的，与放不放 电荷及放什么电荷无关。即 与Ep、q无 关

选修3-1
比值EpA/q的大小 与试探电荷的正 负及电量q均无关， 只与电场中该点 在电场中的位置 有关，故其可衡 量电场的性质。
选修3-1
电势能和电势
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.物理意义：描述电场的能的性质的物理 量。 EP 3. 公式: (计算时要代入正负号) q 4. 单位: 伏特(V) 1 V = 1 J/C
h1
mg h B
C
h2
3. 物体质量越大，所处位置越高，重力势 能就越大。 4. 引进了重力势能的概念
（Ep）
１、定义：电荷在电场中具有的与电荷位置 有关的能量，叫电势能。
2、物理意义：描述电荷在电场中具有的能量。
静电力做功与电势能有什么关系？ （联系重力做功与重力势能的关系）
选修3-1
电势能和电势
4.将电荷+q从A沿其它曲线移至B，静电力做功 ？
B
E
A+ ө +
q F
M
WAB=qE· |AM|
选修3-1
电势能和电势
在匀强电场中移动电荷时,静电力做功与电 荷移动的路径无关,与电荷沿电场线方向的初 末位置有关。
对于非匀强电场也适用
选修3-1
电势能和电势
回顾重力做功的特点是什么?
A
1.在这三种情况下 重力做功关系？ 2.WG = mgh
B
复习回顾
1、功的计算：
功是能量转化的量度！
W F L cos
2、重力做功的特点：
(1)与路径无关,由初末位置的高度差来决定. (2)重力做功WG与重力势能变化的关系
重力做正功，重力势能减少;
重力做负功，重力势能增加
WG EP1 EP 2 EP
(3)重力势能是相对的,须选定零势能参考面
正电荷？负电荷？
E
q+ F
A
B
沿电场线方向，电势降低。
正电荷的电场中电势为正， 负电荷的电场中电势为负
1、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ψA> ψB 场强EA>EB B、电势ψA> ψB 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
同一电场中，在同 样两点间，移动正 电荷与移动负电荷， 电荷的电势能的增 减是相反的。
选修3-1
电势能和电势
讨论:下列情况中，正电荷在电场中移动时,静电力 做什么功? 电荷的电势能如何变化?
F
+A F B
X
E
E
F
F + A
B
若在电场中移动的是负电荷呢?
X
例1．下图中MN为电场中某一条电场线方 向向右，在线取两点a、b 今将一电荷＋q 从a移到b则（ C ） A.电场力做正功，＋q的电势能增加； B.电场力做负功，＋q的电势能增加； C.电场力做正功，＋q的电势能减少； D.电场力做负功，＋q的电势能减少。
选修3-1
电势能和电势
一、静电力做功有什么特点?
让试探电荷+q在电场强度为E的匀强电场中沿 几条不同路径从A点运动到B点，我们来计算这 几种情况下静电力对电荷所做的功。
L
AB
AMB
ALB
选修3-1
电势能和电势
1.将电荷+q从A沿直线移至B:
B
E
q+
A ө
F
M
W = F·|AB| cosθ = q E·|AM|
B
F
E
A q+ ө
F
M
q + X1
M
A
W1 = q E · x 1
W2 = q E · x 2
W3 = q E · x 3
…
W = W1 + W2 + W3 +…
=q E ·x1+q E ·x2+q E ·x3+…
=q E·(x1 + x2 + x3 +…) = q E·|AM|
选修3-1
电势能和电势
A 20V 10V 0V C
B
匀强电场等势面
11、关于等势面，正确的说法是（
CD
）
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
如何比较电荷电势能的大小呢？
方法一: 根据电场力做功的正负判断：
电场力做正功，电势能减少； 电场力做负功，电势能增加。
重力做功与重力势 能的关系
重力做正功（负功） 静电力做功 重力势能减少（增加） 与电势能的
A mg
B
h1 重力做多少正功， 重力势能就减少多少
关系
静电力做正功（负功） 电势能减少（增加） 静电力做多少正功， 电势能就减少多少
h WG=Ep1－Ep2 Ch
2
=－ΔEP
WAB=EpA－EpB =－ΔEP
如何确定某 位置的电势 能 先规定零势能面 规定EPB=0，则 EpA=WAB
某位置的电势能等于静 电力把电荷从该点移动 到零势能位置时做的功
如何确定某位置重 力势能
某位置的重力势能等 于重力把物体从该点 移动到零势能位置时 做的功
先规定零势能面 规定EP2=0，则 Ep1=WG=mgh
（Ep）
１、定义：电荷在电场中具有的与电荷位置 有关的能量，叫电势能。 2、物理意义：描述电荷在电场中具有的能量。 3、静电力做功与电势能变化的关系： （1）静电力做功一定伴随着电势能的变化， 电势能的变化只有通过静电力做功才能实现， 与其他力是否做功及做功多少无关。 （2）静电力做正功，电荷的电势能减少； 静电力做负功，电荷的电势能增大。
电势能和电势
例1. 试探电荷q1放在电场中的A点,电势能为 E(规定无限远处电势能为零),A点的电势为 ________, q1 若把试探电荷q1换成试探电荷q2放在
E
E 电场中的A点,A点的电势为___________ (仍规 q1 定无限远处电势能为零).
A
选修3-1
电势能和电势
沿着电场线方向,电势将怎样变化?
A B
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？ 电场的能的性质也是电场本身的一种属性，
它只能由场源本身所决定，而与电场中有无放入
试探电荷无关。而电势能的大小是与试探电荷的 电量q有关的（因q越大，其所受电场力就越大， 电势能也就大），故不能用“电势能”来描述电 场的能的性质，我们引入一个新的物理量——
E B
A
2.如图所示，是某电场中的一条直电场线， 一电子从a点由静止释放，它将沿直线向b点 运动，下列有关该电场情况的判断正确的是 ( CD ) A.该电场一定是匀强电场 B.场强Ea一定小于Eb C.电子具有的电势能EPa一定大于EPb D.电势φa一定低于φb
1、定义： 电场中电势相同的各点构成的面，叫做等势面。 2、几种常见的等势面
3 N 例2. 如图,在场强 E 10 的匀强电场中 ,点电荷 C q=+1C从A移动到B,AB相距L=1m,电场力做功为多少
?电势能如何变化?若规定EPB=0,则EPA=?若规定
EPA=0，则EPB=?
WAB q E L 10 J
3
+
A
B
E
F
q
电势能为负表示的 物理意义是什么？
一个试探电荷在电场中某点由静止释放, 将如何运动? E + F
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.