人教版高二物理必修第三册电势能和电势教学课件

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如今 将一个电荷放入电场中,电荷会具有电 势能,我们将电势能(Ep)与电荷所带 电荷量(q)的比值定义为一个新的物理 量
人教版(2019)高二物理必修第三册1 0.1 电势能和电势教学课件
三、电势
1. 定义: 电荷电场中在某一点的电势能与它 的电荷量的比值为电势,用φ表示。
2. 公式: EP
q
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
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
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 EP由电荷间的相对位置决定
3.将电荷q从A沿曲线移至B:
பைடு நூலகம்
Aq + ө F
B
q+
E
q + x2 F
M
q
+
A
X1
F
B
q+
F
F
E
M
W1 = q E ·x1
W2 = q E ·x2
W3 = q E ·x3
………… x1 + x2 + x3 +…=?
W = W1 + W2 + W3 +… = q E·|AM|
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课堂训练
1、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 ( CD )
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
电场力作功,电势能改变 电场力做正功,电势能就减少 电场力做负功,电势能就增加
W重 = EP1-EP2
WAB = EPA-EPB
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前面学习到 将一个电荷放入电场中,电荷会受到电场 力,我们将电场力(F)与电荷所带 电荷 量(q)的比值定义为电场强度(E)
一、静电力做功的特点
1.将电荷q从A沿直线移至B:
BE
qA+ ө F
匀强 电场
M
静电力做功
WAB = F·|AB|cosθ=qE·|AM|
2.将电荷q从A沿折线移至B:
B
E
Aq + ө FF
M
对AM: W1 = q E ·|AM| 对MB: W2 = 0 对全程: W = W1 + W2= q E·|AM|
特点总结
在匀强电场中移动电荷时,静电力做的功 与电荷经过的路径无关,只与电荷的起始位置 和终止位置有关。 (对于非匀强电场也适用)
类比重力与电场力做功
能量转化
重力做功
动能与重力势能相互转化
电场力做功
动能与?相互转化呢
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两点电势能大小的判断
1.看电场力做功
电场力做正功,电势能减少; 电场力做负功,电势能增加。 2.直接根据公式判断
Ep=qφ
3.看电场线
负电荷 正电荷
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 电势能减小
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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
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2、一个点电荷,从静电场中的a点移至b点,
其电势能的变化为零,则( D )
A
B
18V 8V
0V —3V E
C
D
3V
0V
思考:沿着电场线方向,电势将怎样
变化?
B
E
qA+ ө F
M
φA-φB=EpA/q-EpB/q=WAB/q >0
电场线指向电势降低的方向
3.沿电场线方向电势降低
4.如果以无穷远处电势为零,则:
(1)正电荷(+Q)形成的电场中各点的电势均 为正值 (2)负电荷(-Q)形成的电场中各点的电势均 为负值
二、电势能
1、定义:电荷在电场中具有势能,称为电 势能。同样用Ep表示。 2、电场力做功与电势能的关系:
电场力做的功等于电势能的减少量 电场力对电荷做负功,电荷的电势能增大 电场力对电荷做正功,电荷的电势能减小
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两点电势高低的判断
1、看电场线:在同一电场线上,电势顺着电 场线的方向不断减少。
2、看场源电荷:在正电荷的电场中,离它越 近电势越高。在负电荷产生的电场中,情 况相反。
3、看电场力做功:移动正电荷时,电场力若 做正功,电势降低。电场力若做负功,电 势升高。 对于负电荷,情况恰好相反。
10.1电势能和电势
(从能量的角度认识电场)
复习回顾
1、功的计算:
2、重力做功的特点:
A 在这三次情况下重力做功关系?
与路径无关,由初末位 置的高度差来决定(引 mg
入重力势能的概念)
h
3、重力做功WG与重力势能
变化的关系
B
C
WG EP1 EP2 EP(功是能量转化的量度)
4、重力势能是相对的,须选定零势能参考面
(计算时要代入正负号)
3. 单位: 伏特(V) 1 V = 1 J/C
电势中应该注意的问题
1. 电势具有相对性,确定电势,应先规定电场中某处 的电势为零(通常规定离场源电荷无限远处或大地的 电势为零) 2. 电势是标量,有正负,数值取决于零电势的选取.
(负电势表示该处的电势比零电势处电势低)
15V 5V
3、做功衡量电势能变化,不能说明其大小 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。
WAB=EpA-0
4、电势能是标量,有正负 5、电势能是电荷和电场所共有的,具有系统性
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