电势能电势
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(Ep) 标量 电场力而 1、定义:电荷在电场中受到电场力而 定义:电荷在电场中受到电场力 具有的与位置有关的势能叫做电势能。 位置有关的势能叫做电势能 具有的与位置有关的势能叫做电势能。
A + A -
B + B -
2、电场力做功改变电势能 正电荷顺着电场线移动,电场力做正功, 正电荷顺着电场线移动,电场力做正功,电势能减少 正电荷逆着电场线移动,电场力做负功, 正电荷逆着电场线移动,电场力做负功,电势能增加 负电荷顺着电场线移动,电场力做负功, 负电荷顺着电场线移动,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, 负电荷逆着电场线移动,电场力做正功,电势能减少 3、电场力做的功等于电势能的减少量 4、相对性:大地或无穷远默认为零 相对性:
WAB = EPA − EPB
5、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。 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。 都为负,负电荷在任意一点具有的电势能都为正。 6、电势能有正负,却是标量,正负表示该点的电势能比 电势能有正负,却是标量, 零点的电势能的高低。 零点的电势能的高低。 7、电荷在电场中某一点A具有的电势能EP等于将该点电荷由 电荷在电场中某一点A具有的电势能E 点移到电势零点电场力所做的功W A点移到电势零点电场力所做的功W的。即EP=W
1.4
电势能和电势
把正电荷沿不同路径从A点移到B电场力做功? 把正电荷沿不同路径从A点移到B电场力做功? B 丙 甲 A + q ө F 乙 M
沿甲路径电场力做功: 沿甲路径电场力做功: 沿乙路径电场力做功: 沿乙路径电场力做功: 沿丙路径电场力做功: 沿丙路径电场力做功: 沿任意路径电场力做功: 沿任意路径电场力做功:
电场中电势相同的各点构成的面,叫做等势面。 1、定义: 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 +
E -
3、等势面的特点: 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 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(或E)⊥等势面,且由电势较高的等势面指向 电场线( 等势面, 电势较低的等势面 (3)不同等势面在空间不相交、不相切,闭合 不同等势面在空间不相交、不相切, (4)等势面密处场强大、电场线密,等势面疏处场强小、电 等势面密处场强大、电场线密,等势面疏处场强小、 场线疏 沿电场方向电势降低最快 (5)沿电场方向电势降低最快 (6)匀强电场中电势均匀变化。 匀强电场中电势均匀变化。 均匀变化 20 10 0
正电荷
电势能减小
F·|AB|cosθ=qE·|AM| W甲= F |AB|cosθ=qE |AM| qE·| W乙= qE |AM| qE·| W丙= qE |AM| =qE·| W任意=qE |AM|
结论:静电力做功与路径无关, 初末位置来决定. 结论:静电力做功与路径无关,由初末位置来决定. 路径无关 位置来决定 电场力做功的过程是什么能转化为什么能呢? 电场力做功的过程是什么能转化为什么能呢?
如何比较电荷电势能的大小呢? 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: 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; 电场力做正功,电势能减少; 电场力做负功,电势能增加。 电场力做负功,电势能增加。 方法二: 方法二: 直接根据公式 判断
ε = qϕ
方法三: 方法三: 根据电场线来判断 负电荷 电场力做负功 顺着电场线移动 电场力做正功 顺着电场线移动 电势能增加
(φ 1、定义: 电势 = 定义: 2、EP及q含符号
标量) 标量ϕ = q
1J/C=1 1J/C=1V
3、相对性:一般选取无穷远或大地电势为零。 相对性:一般选取无穷远或大地电势为零。 4、沿电场线 (场强)方向电势越来越低 场强) φA >φB A B E 5、正电荷的电场中电势为正,负电荷的电场中电势为负 正电荷的电场中电势为正, 6、电场中某点的电势的大小是由电场本身的性质决定的,与 电场中某点的电势的大小是由电场本身的性质决定的, 放不放电荷及放什么电荷无关 7、电势是标量,在规定了零电势后,电场中各点的电势 电势是标量,在规定了零电势后, 可以是正值,也可以是负值。正值表示该点电势比零高, 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。 负值表示该点电势比零低。