电势能和电势ppt课件
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重力做功具有跟路径无关的特点,静 电力做功是否也具有这一特点?
如图 10.1-2,在电场强度为 E的匀强电场中任取A、B两点, 把试探电荷q沿两条不同路径从 A点移动到B点,计算这两种情 况下静电力对电荷所做的功。
把q沿直线AB从A点移动到B点。在这个过程中,q受到的静电力F 与位移AB的夹角始终为θ,静电力对q所做的功为
能 (electric potential energy),用Ep表示。
如果用WAB 表示电荷由A点运动到B点静电力所做的功,EpA 和EpB分别表示电荷在A点和B点的电势能,它们之间的关系为
当WAB为正值时,EpA > EpB ,表明静电力做正功,电势能减少。 当WAB为负值时, EpA < EpB ,表明静电力做负功,电势能增加。 这跟重力做正功或负功时,重力势能的变化情况相似。
由前面的分析可知,置于 A 点的电荷,如
果它的电荷量变为原来的几倍,其电势能也变
为原来的几倍,电势能与电荷量之比却是一定 的,与放在 A 点的电荷量多少无关。它是由电
➢这个结论虽然是从 匀强电场得出的, 但可以证明对于其
场中该点的性质决定的,与试探电荷本身无关。 他电场同样适用。
电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量之比,叫作电场 在这一点的电势(electric potential)。如果用φ表示电势,用Ep表 示电荷q的电势能,则
2.如图,某区域电场线左右对称分布,M、N为对称线上的两
点.下列说法正确的是 A.M点电势一定高于N点电势
( AC )
B.M点场强一定大于N点场强
C.正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能
D.将电子从M点移动到N点,电场力做正功
3.将带电荷量为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
如图 10.1-2,在电场强度为 E的匀强电场中任取A、B两点, 把试探电荷q沿两条不同路径从 A点移动到B点,计算这两种情 况下静电力对电荷所做的功。
把q沿直线AB从A点移动到B点。在这个过程中,q受到的静电力F 与位移AB的夹角始终为θ,静电力对q所做的功为
能 (electric potential energy),用Ep表示。
如果用WAB 表示电荷由A点运动到B点静电力所做的功,EpA 和EpB分别表示电荷在A点和B点的电势能,它们之间的关系为
当WAB为正值时,EpA > EpB ,表明静电力做正功,电势能减少。 当WAB为负值时, EpA < EpB ,表明静电力做负功,电势能增加。 这跟重力做正功或负功时,重力势能的变化情况相似。
由前面的分析可知,置于 A 点的电荷,如
果它的电荷量变为原来的几倍,其电势能也变
为原来的几倍,电势能与电荷量之比却是一定 的,与放在 A 点的电荷量多少无关。它是由电
➢这个结论虽然是从 匀强电场得出的, 但可以证明对于其
场中该点的性质决定的,与试探电荷本身无关。 他电场同样适用。
电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量之比,叫作电场 在这一点的电势(electric potential)。如果用φ表示电势,用Ep表 示电荷q的电势能,则
2.如图,某区域电场线左右对称分布,M、N为对称线上的两
点.下列说法正确的是 A.M点电势一定高于N点电势
( AC )
B.M点场强一定大于N点场强
C.正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能
D.将电子从M点移动到N点,电场力做正功
3.将带电荷量为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
1.4《电势能和电势》ppt课件物理课件PPT
离导体表面越近, 等势面的形状与导体 表面越相似。
1.处于静电平衡状态的导体上各点的电势处 处相等,整个导体是一个等势体。
因为处于静电平衡状态的导体内部场强 处处为零,在导体的任意两点间移动电 荷电场力都不做功,表明导体内各点 (包括表面)的电势都相等,所以整个 导体是等势体,导体表面是等势面.
第一章 静电场
第四节 电势能和电势
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?
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?
A
沿直线
B
q
ө
A
甲
电场力做功为多少?电势能如何变化?
W=E q L= 103 J
A
q EpW13 0J
即电势能减少 103 J
BE
F
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 )
类似重力势能,首先要确定零电势能处.
设A点的电势能 EPA0
W ABEPA EPB
E PB W AB 130 J
由以上的推导我们发现了什么?
一.静电力做功的特点
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.
推广:非匀强电场也适用.
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?
重力场与电场的类比
重力场
电场
m mg
场方向
地球
+q qE
场方向
-q qE
人教版高中物理选修电势能和电势优秀ppt课件
(3)F点电势高 越高;同一正试探电荷在电势越高的点,电势能越大
(2)在电场中,同一负试探电荷的电势能越大的点,电势
越低;同一负试探电荷在电势越高的点,电势能越小
(3)正的试探电荷电势能为负值的点的电势小于负的试探
人教版高中物理选修3-1 1.4电势能和电势(共48张PPT)
电荷电势能为负值的点的电势。
我们通过静电力的研究认识了电场强度, 现在要通过电势能的研究来认识另一个物理量——电势,
它同样是表征电场性质的重要物理量。
电势
理解并掌握电势的定义。 掌握电势与电场线的关系。
电势
规定 则 电荷q在任意一点A的电势能
与q成正比
反映了电场 本身的性质
该比值是一个与q无关,仅与电场及A点的位置有关的量。
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问题与练习
在重力场中可以把物体的重力势能与它的质量的比值定义为重力势。如果物 体在地面上的重力势能为0,试写出重力势的表达式。
因
故
可见,重力势为gh
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在地图中常用等高线来表示地势的高低; 与此相似,在电场的图示中常用等势面来表示电势的高低。
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人教版高中物理选修3电-1势能1和.4电电势势优能秀和p电pt势课(件共48张PPT)
静电力做功的特点
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 点移动到B 点, 我们计算这几种情况下静电力对电荷做的功。
沿直线AB移动:
电势能
重力做功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; 重力做的功等于重力势能的减少量。
1.4《电势能和电势》PPT课件
(1)画出通过 a、b、c (2)求该匀强电场的电场强度
答案:9×102V/m
-
24
解:将点电荷从a 移到b,电场力不做功,说明 ab电势相等,ab为等势线,而电场线垂直于等势 线.
又因为把该电荷从a移到c,电场力做正功,所以 电势增大。所以电场线水平向右,如上图所示.
U=W/q=9V
E=U/d=900V/m
7、系统性:电势能是系统共有的
-
5
1、下列说法中正确的是( AB) C
A.当两正点电荷相互靠近时,它们的电势能增大
B.当两负点电荷相互靠近时,它们的电势能增大
C.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时,它们的 电势能减小
D.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时,它们的 电势能增大。
-
6
2、一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B
-M
F
b
a N
-
29
1、定义: E P
q
1 V = 1 J/C
2、 标量
3、EP及q含符号
4、相对性:一般选取无穷远或大地电势为零。
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.
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。
-
26
4、一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如 图虚线所示,电场方向竖直向下.若不计空气阻力,则 此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为
( )C
A.动能减小
B.电势能增加
b
C.动能和电势能之和减少
D.重力势能和电势能之和增加 a
答案:9×102V/m
-
24
解:将点电荷从a 移到b,电场力不做功,说明 ab电势相等,ab为等势线,而电场线垂直于等势 线.
又因为把该电荷从a移到c,电场力做正功,所以 电势增大。所以电场线水平向右,如上图所示.
U=W/q=9V
E=U/d=900V/m
7、系统性:电势能是系统共有的
-
5
1、下列说法中正确的是( AB) C
A.当两正点电荷相互靠近时,它们的电势能增大
B.当两负点电荷相互靠近时,它们的电势能增大
C.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时,它们的 电势能减小
D.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时,它们的 电势能增大。
-
6
2、一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B
-M
F
b
a N
-
29
1、定义: E P
q
1 V = 1 J/C
2、 标量
3、EP及q含符号
4、相对性:一般选取无穷远或大地电势为零。
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.
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。
-
26
4、一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如 图虚线所示,电场方向竖直向下.若不计空气阻力,则 此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为
( )C
A.动能减小
B.电势能增加
b
C.动能和电势能之和减少
D.重力势能和电势能之和增加 a
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重力做功特点 定义重力势能Ep=mgh
重力做的功等于重力势能的减少量。 WG=-∆Ep
重力做功特点:与路径无关.
物体在重力场中由于在某个位置具有能量----重力势能。
匀强电场中电场力做功也与路径无关
类比:电荷在静电场中由于位置而也会具有能量---- 电势能
重力做功引起相应重力势能的变化 电场力做功也会引起相应势能的变化
3.电势能是相对的,具体数值与零势能面的选取有关;
通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定 多远算“无限远” 呢? 为0,或把电荷在大地表面的电势能规定为0。
4.电势能为电荷和对它作用的电场组成的系统共有。 我们说某个电荷的电势能,只是一种简略的说法。
5.电势能是标量。
Qq
6.电势能的大小:
如图,若A→B电场力所做功为WAB
动能
从做功角度研究能量是我们常用的思路,静电力做功有什 么特点呢?
重力——重力做功与路径无关 滑动摩擦力——滑动摩擦力做功与路径有关
问题:静电力对电荷做功与电荷的移动路径是否有关系?
一、静电力做功的特点
如图所示,试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中, 沿直线从A移动到B. (1)静电力做的功为多少? (2)若q沿折线AMB从A点移动到B点,静电力做的功为多少? (3)若q沿任意曲线从A点移动到B点,静电力做的功为多少? (4)由此可得出什么结论?
WAB=-ΔEp
(3)如果规定B点为零势能位置,若电荷从A移动至B静电力对电荷做功为
WAB,则电荷在A点电势能是多少?你能得出什么结论? 由WAB=EpA-EpB=EpA-0得:EpA=WAB. 结论:电荷在某点的电势能,等于把它从该点移动到零势能位置时静电
力所做的功.
电场强度为E=3000N/C,AB的连线
重力做的功等于重力势能的减少量。 WG=-∆Ep
重力做功特点:与路径无关.
物体在重力场中由于在某个位置具有能量----重力势能。
匀强电场中电场力做功也与路径无关
类比:电荷在静电场中由于位置而也会具有能量---- 电势能
重力做功引起相应重力势能的变化 电场力做功也会引起相应势能的变化
3.电势能是相对的,具体数值与零势能面的选取有关;
通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定 多远算“无限远” 呢? 为0,或把电荷在大地表面的电势能规定为0。
4.电势能为电荷和对它作用的电场组成的系统共有。 我们说某个电荷的电势能,只是一种简略的说法。
5.电势能是标量。
6.电势能的大小:
如图,若A→B电场力所做功为WAB
动能
从做功角度研究能量是我们常用的思路,静电力做功有什 么特点呢?
重力——重力做功与路径无关 滑动摩擦力——滑动摩擦力做功与路径有关
问题:静电力对电荷做功与电荷的移动路径是否有关系?
一、静电力做功的特点
如图所示,试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中, 沿直线从A移动到B. (1)静电力做的功为多少? (2)若q沿折线AMB从A点移动到B点,静电力做的功为多少? (3)若q沿任意曲线从A点移动到B点,静电力做的功为多少? (4)由此可得出什么结论?
WAB=-ΔEp
(3)如果规定B点为零势能位置,若电荷从A移动至B静电力对电荷做功为
WAB,则电荷在A点电势能是多少?你能得出什么结论? 由WAB=EpA-EpB=EpA-0得:EpA=WAB. 结论:电荷在某点的电势能,等于把它从该点移动到零势能位置时静电
力所做的功.
电场强度为E=3000N/C,AB的连线
《电势能和电势》PPT优秀课件
标量:只有大小,没有方向。
(电势能有正负,正负表大小)
2、电势能
电场力做正功,电势能减少;
电场力做负功,电势能增加。
与重力做功跟重力势能变化关系相类比
类比猜想
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
重力做功,重力势能改变
电场中,电场力:电荷之间的作用力
(4)电势能的大小:
在(3)的理解上我们可以认为:电荷在某点的电势能,等于
零势能位置
把它从这点移动到______________时静电力做的功。
2、电势能
(5)电势能的特性:
相对性:与零电势能面有关
系统性:电势能是相互作用的________所共有的,或者说是电荷
电荷
电荷
及对它作用的________所共有的。
(1)电场线法:沿电场线方向,电势越来越低。
(2)场源电荷判断法:离场源正电荷越近的点,电势越高;
离场源负电荷越近的点,电势越低。
(3)电势能判断法:对于正电荷,电势能越大,所在位置的
电势越高;对于负电荷,电势能越小,所在位置的电势越高。
练习、(多选)如图所示,某区域电场左右对称分布,M、N为对称线上的
于M点电场强度,选项B错误;由Ep=qφ可知,正电荷在M点的电势能大于
在N点的电势能,选项C正确;电子从M点移到N点的过程中,受到的静电
力与移动方向相反,静电力做负功,选项D错误。
有电场力就有相应的能,叫电势能EP
EP由电荷间的相对位置决定
电场力作功,电势能改变
重力做正功,重力势能就减少
电场力做正功,电势能就减少
重力做负功,重力势能就增加
(电势能有正负,正负表大小)
2、电势能
电场力做正功,电势能减少;
电场力做负功,电势能增加。
与重力做功跟重力势能变化关系相类比
类比猜想
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
重力做功,重力势能改变
电场中,电场力:电荷之间的作用力
(4)电势能的大小:
在(3)的理解上我们可以认为:电荷在某点的电势能,等于
零势能位置
把它从这点移动到______________时静电力做的功。
2、电势能
(5)电势能的特性:
相对性:与零电势能面有关
系统性:电势能是相互作用的________所共有的,或者说是电荷
电荷
电荷
及对它作用的________所共有的。
(1)电场线法:沿电场线方向,电势越来越低。
(2)场源电荷判断法:离场源正电荷越近的点,电势越高;
离场源负电荷越近的点,电势越低。
(3)电势能判断法:对于正电荷,电势能越大,所在位置的
电势越高;对于负电荷,电势能越小,所在位置的电势越高。
练习、(多选)如图所示,某区域电场左右对称分布,M、N为对称线上的
于M点电场强度,选项B错误;由Ep=qφ可知,正电荷在M点的电势能大于
在N点的电势能,选项C正确;电子从M点移到N点的过程中,受到的静电
力与移动方向相反,静电力做负功,选项D错误。
有电场力就有相应的能,叫电势能EP
EP由电荷间的相对位置决定
电场力作功,电势能改变
重力做正功,重力势能就减少
电场力做正功,电势能就减少
重力做负功,重力势能就增加
电势能和电势优质获奖ppt课件
要点二 电势能 1.定义: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.用Ep表示,单位是J. 2.静电力做功与电势能变化的关系 (1)电场力对电荷做正功时,电荷电势能减少;电场 力对电荷做负功时,电荷电势能增加. (2)若用WAB表示电荷从A点移动到B点的过程中静电 力做的功,EpA和EpB表示电荷在A点和B点的电势能,则 有WAB=EpA-EpB.
(2)根据电场线确定: 电场线的方向就是电势降低最快的方向. (3)根据电荷电势能的变化: ①如果在两点间移动正电荷时,电势能增加,则电势 升高;电势能减少,则电势降低. ②如果在两点间移动负电荷时,电势能增加,则电势 降低;电势能减少,则电势升高.
题型 1
电势、电势能的计算
如果把q=+1.0×10-8 C的点电荷Q从无穷 远处移到电场中的A点,需要克服电场力做功W=1.2×10 -4 J,那么:
解析:首先画一条电场线,如图所示.
在中间位置附近画一点作为M点.因为由M→N电场 力做正功,而负电荷所受电场力与场强方向相反,则可确 定N点在M点左侧.由N→P电场力做负功,即沿着电场线 移动,又因1.0×10-3 J>6.0×10-4 J,所以肯定移过了M 点,即P点位于M点右侧.这样,M、N、P三点电势的高 低关系是φN>φM>φP.
(2)电场线法:正电荷顺着电场线的方向移动时电势 能逐渐减小,逆着电场线的方向移动时电势能逐渐增大; 负电荷顺着电场线的方向移动时电势能逐渐增大,逆着电 场线的方向移动时电势能逐渐减小.
(3)做功判断法:无论正、负电荷,电场力做正功, 电荷的电势能减小;电场力做负功,电荷的电势能增大.
要点三 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,叫做这一点的电势,用φ表示.
电势能和电势 ppt课件
将不同质量的物体从地面搬到楼顶,重力势能 的变化不同,但是楼顶的“高度”是一定的。
匀强电场中任取一点A,取一点B,
并规定电荷在B点的电势能为0,引入 A
E
B
检验电荷置于A,其电势能为EPA。则
+
q
F
从A点移到B点时电场力做功为WAB=EPA。
+2C …… -1C -2C …… 2E0 …… -E0 -2E0 ……
同理,在C点的电势能为: EpC=EpA-WAC=0-WAC=1.8×10-5 J
例 将电荷量为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移到C,静电力做了1.2×10- 5 J的功,则: (1)电荷从A移到B,再从B移到C的过程中,电势能改变了多少? (2)如果规定电荷在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)如果规定电荷在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?
的功,则: (1)电荷从A移到B,再从B移到C的过程中,电势能改变了多少? (2)如果规定电荷在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)如果规定电荷在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?
(1)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 (2)EpB=EpA-WAB=0-WAB=3×10-5 J
越低
C 电势能判断法:正电荷在电势能大的地方 电势高,负电荷在电势能小的地方电势高
课堂总结
一、静电力做功
与电荷的起始位置和终止位置有关,与路径无关。
二、电势能
电荷在电场中具有的势能,符号EP。
匀强电场中任取一点A,取一点B,
并规定电荷在B点的电势能为0,引入 A
E
B
检验电荷置于A,其电势能为EPA。则
+
q
F
从A点移到B点时电场力做功为WAB=EPA。
+2C …… -1C -2C …… 2E0 …… -E0 -2E0 ……
同理,在C点的电势能为: EpC=EpA-WAC=0-WAC=1.8×10-5 J
例 将电荷量为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移到C,静电力做了1.2×10- 5 J的功,则: (1)电荷从A移到B,再从B移到C的过程中,电势能改变了多少? (2)如果规定电荷在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)如果规定电荷在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?
的功,则: (1)电荷从A移到B,再从B移到C的过程中,电势能改变了多少? (2)如果规定电荷在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)如果规定电荷在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?
(1)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 (2)EpB=EpA-WAB=0-WAB=3×10-5 J
越低
C 电势能判断法:正电荷在电势能大的地方 电势高,负电荷在电势能小的地方电势高
课堂总结
一、静电力做功
与电荷的起始位置和终止位置有关,与路径无关。
二、电势能
电荷在电场中具有的势能,符号EP。
《电势能和电势》PPT优质课件
E PA
4 10 5
A
V 20V
6
q
2 10
课堂训练
1.如图所示,点电荷+2Q、-Q分别置于M、N两点,O点为MN
连线的中点,点a、b在MN连线上,点c、d在MN中垂线上,
它们均关于O点对称。下列说法正确的是( )
A. 电子在c、d两点的加速度相同
B. a、b两点的电势相同
电势能增减的判断方法
(1)做功判断法
无论正、负电荷,只要电场力做正功,电荷的电势能一定减小;只要
电场力做负功,电荷的电势能一定增大。
(2)电场线判断法
正电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐减小;逆着电场线的方
向移动时,电势能逐渐增大。
负电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐增大;逆着电场线的方
向移动时,电势能逐渐减小。
C. 电子在c点的电势能大于d点的电势能
D. 将电子沿直线从a移到b,电子的电势能一直增大
课堂训练
解析:A.根据电场线分布的对称性可知,c、d两点的电场强度
大小相等,方向不同,则电场强度不同,由牛顿第二定律
可知,电子在c、d两点的加速度大小相等,方向不同,A不符合
题意;
B.MN间的电场线方向由M→N,根据沿电场线方向电势逐渐降
取O点的电势能为零, 则:
EPA = q E L COSθ
E PA
ELCOS θ
q
新知探究
知识点 3 电势
(1)定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量之比,叫电场在
这一点的电势。用符号φ表示。
(2)公式:φ= /q.
新知探究
知识点 3 电势
(3)单位:在国际单位制中,电势的单位是伏特,符号是V,且有1 V=1
4 10 5
A
V 20V
6
q
2 10
课堂训练
1.如图所示,点电荷+2Q、-Q分别置于M、N两点,O点为MN
连线的中点,点a、b在MN连线上,点c、d在MN中垂线上,
它们均关于O点对称。下列说法正确的是( )
A. 电子在c、d两点的加速度相同
B. a、b两点的电势相同
电势能增减的判断方法
(1)做功判断法
无论正、负电荷,只要电场力做正功,电荷的电势能一定减小;只要
电场力做负功,电荷的电势能一定增大。
(2)电场线判断法
正电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐减小;逆着电场线的方
向移动时,电势能逐渐增大。
负电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐增大;逆着电场线的方
向移动时,电势能逐渐减小。
C. 电子在c点的电势能大于d点的电势能
D. 将电子沿直线从a移到b,电子的电势能一直增大
课堂训练
解析:A.根据电场线分布的对称性可知,c、d两点的电场强度
大小相等,方向不同,则电场强度不同,由牛顿第二定律
可知,电子在c、d两点的加速度大小相等,方向不同,A不符合
题意;
B.MN间的电场线方向由M→N,根据沿电场线方向电势逐渐降
取O点的电势能为零, 则:
EPA = q E L COSθ
E PA
ELCOS θ
q
新知探究
知识点 3 电势
(1)定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量之比,叫电场在
这一点的电势。用符号φ表示。
(2)公式:φ= /q.
新知探究
知识点 3 电势
(3)单位:在国际单位制中,电势的单位是伏特,符号是V,且有1 V=1
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重力场中,重力:地球和 物体之间存在的吸引力
电场中,电场力:电荷之间的 作用力
有重力就有重力势能Ep= mgh 有电场力就有相应的电势能EP
Ep由物体和地面间的相对位置 EP由电荷在电场中相对位置
决定与零势能面选取有关
决定,与场力做功,电势能改变
重力做正功,重力势能就减少 电场力做正功,电势能就减少 重力做负功,重力势能就增加 电场力做负功,电势能就增加
2.可以证明:在非匀强电场中也适用,即: 静电力做功与电荷运动路径无关,只与电荷的 始末位置有关.
移动物体时重力做功与运动路径无关,同一物 体在地面附近的同一位置具有确定的重力势能.
3
二、电势能
1、电势能: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。符号:Ep
4
电场力做功与电势能有什么关系? 回顾一下:重力做功与重力势能有何关系?
12
练一练:
4、一个电荷只在电场力作用下从电场中的A
点移到B点时,电场力做了5×10-6J的功,
那么 (
)
A.电荷在B处时将具有5×10-6J 的电势能
B.电荷在B处将具有5×10-6J 的动能
C.电荷的电势能减少了5×10-6J
D.电荷的动能增加了5×10-6J
A
B
13
练一练:
5、将带电量为6×10-6C的负电荷从电场中的A点
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
-a
15
练一练:
7.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
(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?
EPA= -3× 10-5 J EPC=-1.2× 10-5 J
14
练一练:
6.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(
)
2、电场力做功与电势能关系:
WAB = EPA - EPB
无论正电荷还是负电荷:
A
+
+B
电场力做正功,电势能减少;
-A
-B
电场力做负功,电势能增加.
电场力做的功等于电势能的减少量
7
研究电场力做功只能确定电荷的电势能的变化, 我们能不能确定电荷在电场中某点的电势能呢?
在重力场中,我们可先选取零重力势能点 或面,然后就可确定重力场中某点的重力势能 了. 同理:我们也可选取一个零电势能点,然后来确 定电场中其他点的电势能.
图可作出正确判断的是(
)
A.带电粒子电性
B.带电粒子在a、b两点的受力方向
C.带电粒子在a、b两点的速度何处较大
D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大
a
b
16
练一练:
8.一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图
虚线所示,电场方向竖直向下.若不计空气阻力,则
此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为
令 EPB=0 , 则 WAB = EPA-0 即: EPA = WAB 4.特点:
1)电势能具有相对性,与零势能位置的选取有关, 通常取无限远处或大地的电势能为零.
2).电势能是标量,有正有负,正负表示大小。
(负电势能表示比零电势能小)
10
3).电势能是电荷和电场所共有的,具有系统性. 5.重力势能和电势能类比
20
三、电势
1、定义:检验电荷在电场中某一点的电势能与 它的电荷量的比值.(反映电场的能的性质)
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 电荷在零电
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?
EPB=3× 10-5 J
EPC=1.8× 10-5 J
8
练一练:
2.如图,在场强
E
103
N C
的匀强电场中,
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?若规定EPB=0,则
EPA=?
E
A
B
q+ F
9
二、电势能
1.电势能: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。符号:Ep
2.电场力做功与电势能关系: WAB = EPA - EPB 3.电势能大小:电荷在某点的电势能,等于把它从 该点移动到零势能位置时静电力所做的功.
W重 = EP初-EP末
W电 = EP初-EP末
11
练一练:
3、下列说法中正确的是( ) A.当两正点电荷相互靠近时,它们的电势能
增大 B.当两负点电荷相互靠近时,它们的电势能
增大 C.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时,
它们的电势能减小 D.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时,
它们的电势能增大。
第一章 静电场
第4节
电势能 电势
1
只在电场中,静止释放试探电荷,将如何运动?
动能如何变化?
E
+
F
F一
无论是正电荷还是负电荷,只在电场力作 用下从静止开始都会做加速运动,一段时间后 获得一定的动能.
动能是由什么能转化而来的呢
2
一、静电力做功特点
1.在匀强电场中移动电荷时,静电力做功 与电荷经过的路径无关,与电荷的始末位置有 关.
(
)
A.动能减小
B.电势能增加
C.动能和电势能之和减少 a
D.重力势能和电势能之和增加
b E
17
18
电势
19
电势能的大小与检验电荷的电量q和电性都有 关,故不能用“电势能”来描述电场的能的 性质。
同一位置:不同电量和不同电性的检验电 荷的电势能与电量的比值不变;不同位置: 比值一般不同.
电荷的电势能与位置有关,如何反映电场中 “位置”这一能的特性?
重力做功WG 重力势能EP 重力做功和重力 (正、负) (增加、减少) 势能变化的关系
物体
上升 负
增加
物体克服重力 做的功等于重 力势能的增加
物体
下降
正
减少
重力做的功等于 重力势能的减少
WG = Ep1 - Ep2
5
电场力做功与电势能有什么关系?
6
二、电势能
1、电势能: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。符号:Ep