第四节电势能 电势 第一课时 讲课用
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高中物理备课参考 电势能和电势
【解析】 由动能定理，外力对物体做功的代数和等于物体动能的增量，得电场力对物
体做的功 W=8.0×l0-5J－6 0×l0-5J=2.0×l0-5 J。由 W=q（φa－φb）得
2105 φa－φb= 210 9 V =1.0×104V
【答案】 B
【例 3】 如图所示，匀强电场电场线与 AC 平行，把 l0-8C 的负电荷从 A 点移到 B 点，电场 力做功 6×l0-5J，AB 长 6cm，AB 与 AC 成 60º角。求：
所以：电荷在电场中某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零电势能位置时电场 力所有做的功。如上式若取 B 为电势能零点，则 A 点的电势能为：
EPA WAB qELAB
3. 电势——表征电场性质的重要物理量度
通过研究电荷在电场中电势能与它的电荷量的比值得出。参阅 P20图 1.4—3
（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，叫做这一点的电势。
电荷在该点的电势能就越大 B. 无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，电场力做的正功越少，
电荷在该点的电势能越大 C. 无论是正电荷还是负电荷，从无穷远处移到电场中某点时，克服电场力做功越多，
电荷在该点的电势能越大 D. 无论是正电荷还是负电荷，从无穷远处移到电场中某点时，电场力做功越多，电荷
设 φA>φB，当 q>0 时，qφA>qφB，即 EpB>EpA 当 q<0 时，qφA<qφB即 EPA<EPB，可总结 为正电荷在电势高的地方电势能大，而负电荷在电势高的地方电势能小。
典型例题
【例 1】 下列说法中正确的是（ ） A. 无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，电场力做的正功越多，
电势能和电势课件
小。
点拨:本题是圆周运动的力电综合问题,解决问题的方法是作好
两个分析,一是受力分析,二是运动分析,然后确定利用什么物理规律
来求解。
解析:(1)在 A 点,小球在水平方向只受静电力作用,根据圆周运
动规律得
2
qE=
所以小球在 A 点的速度 vA=
。
(2)在小球从 A 到 B 的过程中,根据动能定理,静电力做的正功
是中垂线上的两点,OA<OB,用EA、EB和φA、φB分别表示A、B两点
的电场强度和电势,则(
)
A.EA一定大于EB,φA一定大于φB
B.EA不一定大于EB,φA一定大于φB
C.EA一定大于EB,φA不一定大于φB
D.EA不一定大于EB,φA不一定大于φB
点拨:根据两个带等量正电荷的点电荷的电场线的分布图可解决
大 电势能 Ep 与它的电荷量 q 的比值
(2)E=
小 (2)φ=
E
F
, 在数值上等于单位正电荷在电场中该点具有的电势能, 在数值上等于单位正电荷在该点所受到的静电力
q
q
矢
标 标量
矢量
性
单
V(J/C)
N/C
位
(1)电势沿着电场强度的方向降低
联
(2)大小之间不存在任何关系,电势为零的点,电场强度不一定为零;电势高的地方,电场强度不一定大;电场
点拨:根据粒子的运动轨迹可确定粒子所受静电力方向,则可知
电场线的方向,判断出电势高低,即可得电势能的大小。
解析:无论粒子从A点还是从B点射入电场,由于运动轨迹向下弯
曲,说明粒子受静电力方向向下,可判明电场线的方向向上而不是
向下,A错误;粒子既可能从A点运动到B点,也可能从B点运动到A
点拨:本题是圆周运动的力电综合问题,解决问题的方法是作好
两个分析,一是受力分析,二是运动分析,然后确定利用什么物理规律
来求解。
解析:(1)在 A 点,小球在水平方向只受静电力作用,根据圆周运
动规律得
2
qE=
所以小球在 A 点的速度 vA=
。
(2)在小球从 A 到 B 的过程中,根据动能定理,静电力做的正功
是中垂线上的两点,OA<OB,用EA、EB和φA、φB分别表示A、B两点
的电场强度和电势,则(
)
A.EA一定大于EB,φA一定大于φB
B.EA不一定大于EB,φA一定大于φB
C.EA一定大于EB,φA不一定大于φB
D.EA不一定大于EB,φA不一定大于φB
点拨:根据两个带等量正电荷的点电荷的电场线的分布图可解决
大 电势能 Ep 与它的电荷量 q 的比值
(2)E=
小 (2)φ=
E
F
, 在数值上等于单位正电荷在电场中该点具有的电势能, 在数值上等于单位正电荷在该点所受到的静电力
q
q
矢
标 标量
矢量
性
单
V(J/C)
N/C
位
(1)电势沿着电场强度的方向降低
联
(2)大小之间不存在任何关系,电势为零的点,电场强度不一定为零;电势高的地方,电场强度不一定大;电场
点拨:根据粒子的运动轨迹可确定粒子所受静电力方向,则可知
电场线的方向,判断出电势高低,即可得电势能的大小。
解析:无论粒子从A点还是从B点射入电场,由于运动轨迹向下弯
曲,说明粒子受静电力方向向下,可判明电场线的方向向上而不是
向下,A错误;粒子既可能从A点运动到B点,也可能从B点运动到A
课件5：1.4 电势能和电势
q受力吗？多 大？
A qF
M E
W=qE·｜AM｜
求试探电荷＋q沿直线AB移动到B时电场力做的功：
B E
+q
A
M
F
W F cos • AB qE • AM
B
E
+q
A
M
W qE • AM
结论： 在匀强电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的起 始位置和终止位置有关，但与电荷经过的路径无关。
(对于非匀强电场也适用)
电电场场力力做做功功与与电电势势能能有有什什么么关关系系？？（（联联系系重重力力 做 做功功与与重重力力势势能能的的关关系系）） 物 11、、体电电被荷荷举在 在高电 电具场 场有中 中重具具力有有势电电能势势。能能。。
2、电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小
3、电场力对电荷做负功，电荷的电势能增大
例3、如图所示，细线一端系着一个带电量为+q、质量
为m的小球，另一端固定于O点，加一匀强电场后可使
小球静止于图示位置，此时悬线与竖直方向夹角为θ。
要使电场的场强最小，该电场场强的方向怎样？大小
如何？
O
垂直悬线斜向上方
E mg sin
q
q
本节内容结束
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4重、力电做场多力少做功多，少物功体，重电力荷势电能势就能变就化变多化少多。少。
WG EP1 EP2 EP WAB EPA EPB EP
5、电势能是相对的，与零电势能面有关 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电势能规定为零。
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
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？
电势能和电势(第一课时)
第四节 电势能和电势（第一课时）知识目标：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。
2、理解电势的概念，知道电势是描述电场的能的性质的物理量。
明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。
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。
重点：理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。
难点：掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相关问题。
知识网络：1．静电力做功的特点结合课本图1。
4-1（右图）分析试探电荷q 在场强为E 的均强电场中沿不同路径从A 运动到B 电场力做功的情况。
q 沿直线从A 到Bq 沿折线从A 到M 、再从M 到B q 沿任意曲线线A 到B结果都一样即：W=qEL AM =qEL AB cos θ【结论】：在任何电场中，静电力移动电荷所做的功，只与始末两点的位置有关，而与电荷的运动路径无关。
2．电势能电势能：由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关，电荷在电场中也具有势能，这种势能叫做电势能。
静电力做功与电势能变化的关系：静电力做的功等于电势能的变化量。
写成式子为：PB PA E E W AB-=注意：①．电场力做正功，电荷的电势能减小；电场力做负功，电荷的电势能增加②．电场力力做多少功，电势能就变化多少，在只受电场力作用下，电势能与动能相互转化，而它们的总量保持不变。
③．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，负电荷在任意一点具有的电势能都为正。
④．求电荷在电场中某点具有的电势能电荷在电场中某一点A 具有的电势能E P 等于将该点电荷由A 点移到电势零点电场力所做的功W 的。
即E P =W⑤．求电荷在电场中A 、B 两点具有的电势能高低将电荷由A 点移到B 点根据电场力做功情况判断，电场力做正功，电势能减小，电荷在A 点电势能大于在B 点的电势能，反之电场力做负功，电势能增加，电荷在B 点的电势能小于在B 点的电势能。
电势能和电势 课件
W电=Ep1-Ep2
1.对静电力做功特点的理解
(1)静电力对电荷所做的功,与电荷的初末位置有关,与电荷经过
的路径无关。该结论适用于任何静电场。
(2)无论带电体在电场中做直线运动还是做曲线运动,无论带电体
只受静电力作用还是受多个力作用,无论静电力做正功还是做负功,
静电力做功的特点不变。
2.对电势能的理解
EpB=EpA-WAB=0-WAB=3×10-5 J。
同理,C点的电势能为EpC=EpA-WAC=0-WAC=1.8×10-5 J。
两点的电势分别为
p
φB=
p
φC=
=
3×10-5
-6×10
=
-6
1.8×10-5
-6×10
-6
V=-5 V。
V=-3 V。
(3)如果规定B点的电势为零,则该电荷在A点的电势能为
的功W1=qE·|AM|,在线段MB上静电力做的功W2=0,总功
W=W1+W2=qE·|AM|。(3)W=qE·|AM|。(4)电荷在匀强电场中从不
同路径由A点运动到B点,静电力做功相同。说明静电力做功与路
径无关,只与初、末位置有关。
2.(1)重力做正功 重力势能减少 WG=Ep1-Ep2
(2)电场力做正功 电势能减少 电场力做负功 电势能增加
(2)3×10-5 J 1.8×10-5 J -5 V -3 V
(3)-3×10-5 J -1.2×10-5 J 5 V 2 V
(1)电势和电势能具有相对性,与零势面的选择有关。
p
(2)φ= 是电势的定义式。电场中某点处φ的大小是由电场本身
决定的,与在该点处是否放入试探电荷、电荷的电性、
1.对静电力做功特点的理解
(1)静电力对电荷所做的功,与电荷的初末位置有关,与电荷经过
的路径无关。该结论适用于任何静电场。
(2)无论带电体在电场中做直线运动还是做曲线运动,无论带电体
只受静电力作用还是受多个力作用,无论静电力做正功还是做负功,
静电力做功的特点不变。
2.对电势能的理解
EpB=EpA-WAB=0-WAB=3×10-5 J。
同理,C点的电势能为EpC=EpA-WAC=0-WAC=1.8×10-5 J。
两点的电势分别为
p
φB=
p
φC=
=
3×10-5
-6×10
=
-6
1.8×10-5
-6×10
-6
V=-5 V。
V=-3 V。
(3)如果规定B点的电势为零,则该电荷在A点的电势能为
的功W1=qE·|AM|,在线段MB上静电力做的功W2=0,总功
W=W1+W2=qE·|AM|。(3)W=qE·|AM|。(4)电荷在匀强电场中从不
同路径由A点运动到B点,静电力做功相同。说明静电力做功与路
径无关,只与初、末位置有关。
2.(1)重力做正功 重力势能减少 WG=Ep1-Ep2
(2)电场力做正功 电势能减少 电场力做负功 电势能增加
(2)3×10-5 J 1.8×10-5 J -5 V -3 V
(3)-3×10-5 J -1.2×10-5 J 5 V 2 V
(1)电势和电势能具有相对性,与零势面的选择有关。
p
(2)φ= 是电势的定义式。电场中某点处φ的大小是由电场本身
决定的,与在该点处是否放入试探电荷、电荷的电性、
第4节《电势能和电势》课时1 课件
C. 粒子在 A点具有的动能 EKA 小于在B点具有的动能 EKB
D. 粒子在 A点的加速度小于在 B 点的加速度
3. 如图，MN 是负点电荷产生的电场中的一条电场线 。一个
带正电的粒子（不计重力）从 a 到 b 穿越这条电场线的轨迹
...
如图中虚线所示，则该带电粒子在 a 点的加速度一定 小于 在
电场中，电场力：电荷之间的 作用力
有电场力就有相应的能，叫电势 能EP
有重力就有重力势能Ep= mgh
Ep由物体和地面间的相对位置
决定 重力做功，重力势能改变 重力做正功，重力势能就减少 重力做负功，重力势能就增加
EP由电荷间的相对位置决定
重力做功，重力势能改变 重力做正功，重力势能就减少 重力做负功，重力势能就增加
. . . , 点电荷 例1. 如图所示,在场强 E = 103 N/C的匀强电场中
q = +1 C 从 A 移动到 B , AB 相距 L = 1 m , 电场力做功为多
少 ? 电势能如何变化?
WAB qEd 10 J
3
A
B F
+
电势能减少103J
那么电荷在B 点具有的电势能多大？
在理解电势能时，我们大可以用重力势能来理解，下面我们看这道问题：
观看动画演示重力做功与电场力
做功特点，回答问题
重力做功与路径有没有关系?
重力做功与路径无关,由初末位置的高度差来决定。
做功的过程是一个能量转化的过程，重力做功的过程是 重力势能转化动能的过程。 那么电场力做功的过程是什么能转化为什么能呢？
二、电势能
...
1. 定义: 电荷在电场中具有与其位置有关的能量叫
（3）如果规定B 点的电势能为零，则该电荷在A 点和C 点 EPA= ─3×10−5 J
第4节电势能电势课件
BE
Aq + ө FF
M
对AM: W1 = q E ·|AM| 对MB: W2 = 0 对全程: W = W1 + W2= q E·|AM|
3.将电荷q沿任意曲线从A移至B:
BE
q+
B
q+ F
FE
Aq + ө F
q + x2 F
M
q
+
A
X1
F
M
W1 = q E ·x1 W2 = q E ·x2 W3 = q E ·x3
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、电势能是相对的，与零电势能面有关
电势能为负表示电荷在该处的 电势能比零还要小.
6、电势能是电荷和电场所共有的，具 有系统性
重力势能和电势能类比
重力场中，重力：地球和 物体之间存在的吸引力
有重力就有重力势能Ep= mgh
Ep由物体和地面间的相对 位置决定
1. 定义：电场力做功可以引起能量的 变化,所以电荷在电场中具有电势能.用 EP表示
2、电势能的单位：J
3、电势能：标量
讨论:下列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?
+FA
E
F
B
FE +- A F
B
正电荷从A点移到B点时 ,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,即电荷克服 静电力做功,电荷的电势能增 加.
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.
Aq + ө FF
M
对AM: W1 = q E ·|AM| 对MB: W2 = 0 对全程: W = W1 + W2= q E·|AM|
3.将电荷q沿任意曲线从A移至B:
BE
q+
B
q+ F
FE
Aq + ө F
q + x2 F
M
q
+
A
X1
F
M
W1 = q E ·x1 W2 = q E ·x2 W3 = q E ·x3
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、电势能是相对的，与零电势能面有关
电势能为负表示电荷在该处的 电势能比零还要小.
6、电势能是电荷和电场所共有的，具 有系统性
重力势能和电势能类比
重力场中，重力：地球和 物体之间存在的吸引力
有重力就有重力势能Ep= mgh
Ep由物体和地面间的相对 位置决定
1. 定义：电场力做功可以引起能量的 变化,所以电荷在电场中具有电势能.用 EP表示
2、电势能的单位：J
3、电势能：标量
讨论:下列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?
+FA
E
F
B
FE +- A F
B
正电荷从A点移到B点时 ,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,即电荷克服 静电力做功,电荷的电势能增 加.
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.
电势电势能1教师讲课课件
二、回顾重力做功的特点是什么?
1.在这三次情况下 重力做功关系？
mg h
A
2.WG = m g h
3.可以引进重力势 能的概念
B C
三、电势能
1.在电场中移动电荷时静电力做功与移动 路径无关,只与相对位置有关，可以知道电荷在 电场中具有一种与位置有关的能，叫电势能(EP)
电场力做正功，电势能减少； 电场力做负功，电势能增加。
A
q+ F
E
B
若换成-1c的负点电荷，电势能变化吗？
三、电势能
1.在电场中移动电荷时静电力做功与移动路径无关,电 荷在电场中具有电势能(EP) 2.静电力对电荷做正功(负功) ,电荷的电势能减少 (增加) WF = EP1 - EP2 = -ΔEP 静电力做的功等于电势能的减少量. 3.电势能：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。大小与电荷正负有关。
等势面
2、等量异种点电荷 电场中的等势面：
两簇对称曲面
等势面
3、等量同种点电荷电
场中的等势面：
两簇对称曲面
等势面
4、形状不规则的带电 导体附近的电场线及等 势面
5、匀强电场中的等势面：
垂直于电场线的一簇平面
例与练
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
第一课时
思考与提升：
一个试探电荷在电场中某点由静止 释放,将如何运动?
E
+ F
什么能转换为动能的呢?
什么力在做功呢？有什么特点？
一、静电力做功有什么特点
人教版高二物理1.4电势和电势能第一课时课件(共13张PPT)
力对小球所做的功分别为W1和W2，则上述过程中
A.小球与弹簧组成的系统机械能守恒
√B.小球的重力势能增加－W1
C.小球的电势能增加W1＋W2
√D.小球的电势能减少W2
图2
3.电势能具有相对性。
——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。
4.电势能是标量。 5.电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性。
6.电势能不属于机械能。
E +
例3 将带电荷量为6×10－6 C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服静电力 做了3×10－5 J的功，再从B点移到C点，静电力做了1.2×10－5 J的功，则： (1)电荷从A点移到B点，再从B点移到C点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？
B
A q+
F
M
6. 这个结论适用于非匀强电场吗？ 适用！
例1（多选）、如图所示，一质量为m、带电荷量大小为-q的小
球，用长度为L绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，电场
大小为E，由B点静止释放，运动到A点过程中（ ） A
A、重力做功-mgLcosθ
B、电场力做功qELsinθ
C、电场力做功-qELsinθ
图3
电势能大小关系为EpA＜EpB＜EpC C.放上－q的试探点电荷时，试探点电荷在各点的电势能大小关系为EpA＞EpB＞EpC
√D.放上－q的试探点电荷时，试探点电荷在各点的电势能大小关系为EpA＜EpB＜EpC
例5 (多选)如图2所示，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水平地 面上，上面放一带正电的小球，小球与弹簧不连接，施加外力将小球向下压至某 位置静止.现撤去外力，小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中，重力、电场
A.小球与弹簧组成的系统机械能守恒
√B.小球的重力势能增加－W1
C.小球的电势能增加W1＋W2
√D.小球的电势能减少W2
图2
3.电势能具有相对性。
——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。
4.电势能是标量。 5.电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性。
6.电势能不属于机械能。
E +
例3 将带电荷量为6×10－6 C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服静电力 做了3×10－5 J的功，再从B点移到C点，静电力做了1.2×10－5 J的功，则： (1)电荷从A点移到B点，再从B点移到C点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？
B
A q+
F
M
6. 这个结论适用于非匀强电场吗？ 适用！
例1（多选）、如图所示，一质量为m、带电荷量大小为-q的小
球，用长度为L绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，电场
大小为E，由B点静止释放，运动到A点过程中（ ） A
A、重力做功-mgLcosθ
B、电场力做功qELsinθ
C、电场力做功-qELsinθ
图3
电势能大小关系为EpA＜EpB＜EpC C.放上－q的试探点电荷时，试探点电荷在各点的电势能大小关系为EpA＞EpB＞EpC
√D.放上－q的试探点电荷时，试探点电荷在各点的电势能大小关系为EpA＜EpB＜EpC
例5 (多选)如图2所示，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水平地 面上，上面放一带正电的小球，小球与弹簧不连接，施加外力将小球向下压至某 位置静止.现撤去外力，小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中，重力、电场
1.4电势能和电势(第一节)PPT课件
利用“功”求电势能：（方法一）带正负号计算
EPA=WA-0=－W0-A （1）电势能具有相对性，与零势能参考面的选择有关：
通常：1）点电荷电场，以无穷远为零势能参考面。 2）大地或电场中的接地点 3）人为规定的点或面
（2）电势能是有正负的标量，代表电势能的大小； 1J>0>-1J
（3）电势能属于电荷与电场组成的系统（系统性）， 常说成电荷的电势能
2
研究电势能的方法
利用电场力做功来研究
求功的方法 功的公式 W=FLcosα 使用条件 恒力做功
方法：研究匀强电场中电场力对点电荷做功
.
3
探究：匀强电场中，静电力对点电荷做功的特点
匀强电场场强为E，点电荷质量m，电量q.从A点到
B点沿路径①的移动中，电场力做功__E_q__d__。 沿路径②的移动中，电场力做功__E__q_d__. 沿路径③的移动中，电场力做功___E_q_d___.
（2）电荷6×10-6C从A移到B，电场力做多少功？
该电荷在A点的电势能多大？
（3）电荷1×10-6C在A点电势能多大？
零，则
（1）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
（的2）E电P如A势=果能规-分3定×注别B1意为0点-5多的：J少电W？势AWC能=A为WC=零AE-BPW，+C=CW则A-B1该.C2电×荷10在-5AJ点和C点
利（用3）“如功果”规求定电C势点能的：电（势方能法为一零），带则正该负电号荷计在算A点和B点
(2)关系式: WA-B=EpA-EpB=-ΔEpAB 电场力做正功，电势能减少；做负功，电势能增加；
|W电场力|=|△Ep|
EPA=WA-0=－W0-A （1）电势能具有相对性，与零势能参考面的选择有关：
通常：1）点电荷电场，以无穷远为零势能参考面。 2）大地或电场中的接地点 3）人为规定的点或面
（2）电势能是有正负的标量，代表电势能的大小； 1J>0>-1J
（3）电势能属于电荷与电场组成的系统（系统性）， 常说成电荷的电势能
2
研究电势能的方法
利用电场力做功来研究
求功的方法 功的公式 W=FLcosα 使用条件 恒力做功
方法：研究匀强电场中电场力对点电荷做功
.
3
探究：匀强电场中，静电力对点电荷做功的特点
匀强电场场强为E，点电荷质量m，电量q.从A点到
B点沿路径①的移动中，电场力做功__E_q__d__。 沿路径②的移动中，电场力做功__E__q_d__. 沿路径③的移动中，电场力做功___E_q_d___.
（2）电荷6×10-6C从A移到B，电场力做多少功？
该电荷在A点的电势能多大？
（3）电荷1×10-6C在A点电势能多大？
零，则
（1）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
（的2）E电P如A势=果能规-分3定×注别B1意为0点-5多的：J少电W？势AWC能=A为WC=零AE-BPW，+C=CW则A-B1该.C2电×荷10在-5AJ点和C点
利（用3）“如功果”规求定电C势点能的：电（势方能法为一零），带则正该负电号荷计在算A点和B点
(2)关系式: WA-B=EpA-EpB=-ΔEpAB 电场力做正功，电势能减少；做负功，电势能增加；
|W电场力|=|△Ep|
第一章4课时1 电势能和电势 课件
(3)电势能是标量，有正负但没有方向. 电势能为正值表示电势能大于参考点 的电势能，电势能为负值表示电势能小于参考点的电势能. 3.静电力做功与电势能变化的关系 (1)WAB＝EpA－EpB. 静电力做正功，电势能减小；静电力做负功，电势能增加.
例1 将带电荷量为6×10－6 C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服静电力做了 3×10－5 J的功，再从B点移到C点，静电力做了1.2×10－5 J的功，则： (1)电荷从A点移到B点，再从B点移到C点的过程中电势能共改变了多少？ 解析 WAC＝WAB＋WBC＝－3×10－5 J＋1.2×10－5 J＝－1.8×10－5 J. 电势能增加了1.8×10－5 J.
1.静电力做功：在匀强电场中，静电力做功W＝qElcos θ.其中θ为_静__电__力__方__向__与__ 位移方向 之间的夹角.
2.特点：在静电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置 有关 ，与电荷经过的路径 无关 .
二、电势能
1.电势能：电荷在 电场 中具有的势能，用Ep表示. 2.静电力做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 .表达 式：WAB＝－ △EpAB= EpA初－EpB末.
静电力做正功，电势能 减少 ； 静电力做负功，电势能 增加 . 3.电势能的大小：电荷在某点的电势能，等于把它从这点移动到 零势能位置 时 静电力做的功 EpA＝WA0. 4.电势能具有相对性 电势能零点的规定：通常把电荷在离场源电荷 无限远 处或把电荷在_大__地__表__面__ 上的电势能规定为零.
(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？ 解析 如果规定B点的电势能为零，由公式WAB＝EpA－EpB则该电荷在A点的电 势能为：EpA′＝EpB′＋WAB＝0＋WAB＝－3×10－5 J. 由公式WAC＝EpA－EpC C点的电势能为EpC′＝EpA′- WAC＝ －3×10－5 J－ (－ 1.8×10－5 J) ＝－1.2×10－5 J.
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W AB E PA E PB E P
5、电势能是相对的，与零电势能面有关
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电势 能规定为零。
6、电势能是电荷和电场所共有的，具 重力势能是物体和地球所共有的， 具有系统性 有系统性
7、电势能是标量
尽管重力做功与电场力做功很相似， 但还是存在很大差异—存在两种电荷；
正电荷顺电场线移动， 电场力做正功，电势能减少 负电荷顺电场线移动， 电场力做负功，电势能增加 正电荷逆电场线移动， 电场力做负功，电势能增加 负电荷逆电场线移动， 电场力做正功，电势能减少
巩固练习
1、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？ ⑵电荷在哪点时电势能大？大多少？
1、电荷在电场中具有电势能。 物体被举高具有重力势能。
2、电场力对电荷做正功，电荷的电 重力对物体做正功，物体的重力势 势能减小 能减小 3、电场力对电荷做负功，电荷的电势 重力对物体做负功，物体的重力 能增大 势能增大
4、电场力做多少功，电荷电势能就变 重力做多少功，物体重力势能 W 化多少。 就变化多少。 G E P 1 E P 2 E P
答案：C
我们学过了什么物理 量做功与路径无关,只与 初末位置有关?
重力 做功
A
WG=m g h
重力做功与路径 无关，只与初末 位置的高度差有 关。 mg 1 2
3 L
B
g的方向
θ
C
重力场与电场的类比
重力场
m mg
电场
+q qE
地球
负电 荷
地球附近的重力场跟电荷的电场相似
二、电势能
电场力做功与电势能有什么关系？
a
第一章 静 电 场
第四节 电势能 电势
第一课时
物理选修3-1
B
E
+q A
C
1、求试探电荷＋q沿直线AB移动到B时电场力 做的功： W AB Eq AC
2、求试探电荷＋q沿折线ACB移动到B时电场 力做的功： W AB Eq AC
B
E
+q
A
C
3、求试探电荷＋q沿曲线线AB移动到B时电 场力做的功： W E q AC
B
A
5 ×10-7J
B
2、如图所示,在等量正点电荷形成的电场中, 它们连线的中垂面ab上, 有一电子,从静止开始 由a运动到b的过程中(a、b相对O对称),下列说 法正确的是( )
b
A.电子的电势能始终增多 B.电子的电势能始终减少
+ O +
C.电子的电势能先减少后增加
D.电子的电势能先增加后减少 答案：C来自AB一、静电力做功的特点
静电力做功与路径无关， 只与初、末位置有关；
例：两带电小球的电荷量分别为+q和-q，固 定在一长度为L的绝缘细杆的两端，置于电场 强度为E的匀强电场中，杆与场强方向平行， 其位置如图所示，若此杆绕过O点垂直于杆的 轴线转过180°，则在转动过程中电场力做的 功为（ ） A、0 B、qEL C、2 qEL D、qEL