1.4《电势能和电势》ppt课件

样变化?
2.如何确定电场中某点的电
势?
(提示:类比于电势能的确定.)
3.电势为负数时,负号表示方
向吗?
;
23
1. 电场线指向电势降低的方向
2.与电势能的情况相似,应先确定电场中某 点的电势为零.(通常取离场源电荷无限远处 或大地的电势为零.)
3.电势是标量,只有大小,没有方向.(负电 势表示该处的电势比零电势处电势低.)
;
28
;
29
五、等势面：电场中电势相同的各点构成的面。
几种常见电场的等势面分布图谱：
;
30
离导体表面越近，
等势面的形状与导体
表面越相似。
;
31
（1）在同一等势面上移动电荷，电场力不做功； （2）等势面与电场线处处垂直； （3）等势面间的疏密程度表示了场强的大小；等 势面的法线表示了电场的方向，电场线的方向是 由高等势面指向低等势面。 （4）匀强电场的等势面是一组相互平行的疏密均 匀的平面；
（3）电势和电势差都是标量，单位都是伏特，都有正
负值；
电势的正负表示该点比参考点的电势大或小；
电势差的正负表示两点的电势的高低。
;
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例1： 将一个电量为－2×10－9C 的 点电荷从电场中的N点移到M 点，需克服 电场力做功1.4×10－8J，N、M 两点间的 电势差UNM为多少？若将该电荷从M 移到 N，电场力做什么功？UMN为多少？
;
27
例2
一个电荷量为1×10－5C的电荷，从电场外 某点移到电场内的一点A时，克服电场力做 功0.006J，则A点的电势为 600 V；如果此 电荷从电场外移到电场内的另一点B时， 电场力做功0.002J，则B点的电势为 200 V， UAB= 400 V；若有另一电荷量为0.2C的负 电荷从A移到B点，电场力做正功，大小 为 80 J。
2.电势能为负表示电荷在该处的电势能
小于零电势能处.;
18
二.电势能
1. 定义: 电场中的电荷由于受到电场力 作用而具有的势能。
2. 静电力做的功等于电势能的减少量
WAB = EPA - EPB
3. 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电场力所做的功.
(通常把离场源无限远处或大地表面的
13
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
电荷由A点运动的B点
A
正电荷 负电荷
E
电场力 做功
正功
负功
B
电势能 变化
减少
增加
电势能的大小是与试探电荷的电性和电量q都有关， 故不能用“电势能”来描述电场的性质。
;
14
二.电势能
1. 定义: 电场中的电荷由于受到电场力 作用而具有的势能。
4.电势反映电场的能的性质，由电场本 身决定
;
24
三. 电势差（电压）
1. 公式: U AB A B
U AB
WAB q
2. 单位: 伏特 符号为V
;
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2、电势与电势差的比较：
（1）电势差是电场中两点间的电势的差值，
U AB A B
（2）电场中某一点的电势的大小，与选取的参考点有
关；电势差的大小，与选取的参考点无关。
电势能规定为零) ;
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能不能用电势能描述 电场能的性质呢？
;
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A
B
WAB EpA EpB
q qq
U AB A B
;
21
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. 公式:
EP
q
3. 单位: 伏特 符号为V
1 V = 1 J/C
;
22
1.沿着电场线方向,电势将怎
(对于非匀强电场也适用)
;
9
d
+q
AL
E
将+q由A移
做功的过程是一个到 场力B的对过电程荷电做
能那B量 么转 电化 场的 力过 做程 功， 的功为：
过程是什么W能电转＝化qEd qEl cos
为什么能呢？
;
10
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?
;
11
重力场与电场的类比
;
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例3、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相等； C．等势面一定跟电场线垂直； D．两不同等势面在空间不能相交。
;
2
试探电荷静止的放入电场中,将如何运动?
E
+
F
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.
讨论：什么能转换为动能的呢?
;
3
将试探正电荷q在电场强 度为E的匀强电场中沿几条不 同路径从A点移动到B点,静电 力对电荷做功分别为多少?
;
4
A
沿直线
B
q
ө
A
甲
E B F M
W=F cosθ·|AB|=q E ·|AM|
重力场
电场
m mg
场方向
地球
+q qE
场方向
-q qE
场方向
负电 正电
荷
荷
地球附近的重力场跟电荷的电场相似
;
12
重力做功与重力势能的关系
重力做的功等于重力势能的减少量.
WG = EP1 - EP2 = -ΔEP
1. 重力做正功,重力势能减少. 2. 重力做负功,即物体克服重力做功,
重力势能增加.
;
2. 静电力做的功等于电势能的减少量
WAB = EPA – EPB =－ΔEP
;
15例1. 如图,在场强E103N
的匀强电场
C
中,点电荷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?
W=E q L= 103 J
A
q Ep W 103 J
即电势能减少 103 J
;
BE
第一章 静电场
1.4 电势能
电势与电势差
;
1
复习回顾 功是能量转化的量度！
1、功的计算： W F L cos
2、重力做功有什么特点？
(1)与路径无关,由初末位置的高度差来决定.
(2)WG与重力势能的关系.
WG EP1 EP2 EP
(3)重力势能是相对的,有零势能面.(人为选定)
重力势能具有系统性
;
5
A
沿 折 线AMB
B
өq
A
B q
F M
E F
甲
A
M W1=qE ·|AM|
M
B
W2=0
所以：全过程做功 W=W1+W2=q E·|AM|
;
6
沿曲线ANB呢?
E B N F A 乙
;
7
B
+q
A
M
W qE • AM
;
E
8
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。
F
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要想确定电荷q在B 点的电势能,该怎么办?
( 提示:类似于重力势能的确定 )
;
17
W=E q L= 103 J
A
q Ep W 103 J
E
B
F
即电势能减少 103 J
设A点的电势能 EPA 0
WAB EPA EPB
EPB WAB 103 J
点评: 1.确定电势能,首先要确定零电势能处.