电势能和电势 ppt课件
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电势能和电势 课件
[典例] 将带电量为 6×10－6 C 的负电荷从电场中的 A 点移到 B 点，克服电场力做了 3×10－5 J 的功，再从 B 点移 到 C 点，电场力做了 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？
值表示电势能小于参考点的电势能
2．电势能增减的判断方法
做功 无论正、负电荷，只要电场力做正功，电荷的电 判断法 势能一定减小；反之，做负功则增大
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。 负电荷的情况正好相反
电势 由公式Ep＝qφ知，正电荷在电势高的地方电势 判断法 能大，负电荷在电势高的地方电势能小
比值。
Ep
2．公式：φ＝__q__。
3．单位：国际单位制中，电势的单位是伏特 ，符号是
V,1 V＝1 J/C。
4．特点
(1)相对性：电场中各点电势的高低，与所选取的零电势的 位置有关，一般情况下取无穷远 或地球为零电势位置。
(2)标矢性：电势是标量，只有大小，没有方向，但有 正负 。
5．与电场线关系：沿电场线方向电势 逐渐降低 。 四、等势面 1．定义 电场中电势大小 相同 的各点构成的面叫做等势面。
2．等势面与电场线的关系 (1)电场线跟等势面 垂直 。 (2)电场线由 电势高 的等势面指向 电势低 的等势面。
对电场力做功的理解
1．匀强电场中电场力做功的计算 W＝qELcos θ，其中 θ 为电场力与位移间夹角。 2．电场力做功的正负判断 (1)根据电场力和位移方向的夹角判断：夹角为锐角，电场力 做正功；夹角为钝角，电场力做负功；电场力和位移方向垂直时 不做功。此法常用于匀强电场中恒定电场力做功情况的判断。
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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
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
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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
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电势能的特点
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。
+2J与-5J大小
电势能 规律总结
WAB=EpA-EpB （q代入正负号）
正电荷：顺线降势能 负电荷：顺线升势能
习题训练 B
习题训练
-10-8
+10-8
反映电场中 力性质 的物理量
F
A
B
处在电场中的其他电荷受到的作用力就是这个电场给予的。
反映电场中 能量性质 的物理量
“地势”
“高度”
“电势”
反映电场中 能量性质 的物理量
将质量m的物体提升h高度，重力势能增加mgh； 将质量为2m的物体提升h高度，重力势能增加2mgh； 将质量为3m的物体提升h高度，重力势能增加3mgh。
标准表达：某力对物体做功W。（描述动能的变化）
某力对物体做负功,往往说成“物体克服某力做功”W克（取绝对值）
回顾
1.公式：W = Flcosα
“lcosα”整体也可称
为力方向上的位移
力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹
角（ α取0～180°）的余弦这三者的乘积。
2.国际单位: 焦耳（简称：焦 ——符号：J）
(有正负,负电势表示该处的电势比零电势低)
反映电场中 能性质 的物理量 （q代入正负号）
φa Epa=qφa
(顺线降势)
正电荷顺线降势能 负电荷顺线升势能
习题训练
多选
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.
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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 课件
二、电势能
1.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。
2.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。
3.电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性。
4.电势能是相对的，与零势能面的选择有关。
电势能为负表示电荷在该处的电势能比零还要小 电势能是标量
课堂练习
如图，在场强������ = ������������������������/������的匀强电场中，点电荷������ = +������������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？电荷在B点具有的电势 能多大？
（1）������ = ������������������ = ������������������������ （2）电势能减小
合作讨论
二、电势能
（1）正电荷顺电场线移动，电势能如何变化？ （2）负电荷顺电场线移动，电势能如何变化？ （3）正电荷逆电场线移动，电势能如何变化？ （4）负电荷逆电场线移动，电势能如何变化？
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
课堂练习
下列说法中，正确的是（ BC ） A.把两个同种点电荷间的距离增大一些，电荷的电势能一定增加 B.把两个同种点电荷间的距离减小一些，电荷的电势能一定增加 C.把两个异种点电荷间的距离增大一些，电荷的电势能一定增加 D.把两个异种点电荷间的距离减小一些，电荷的电势能一定增加
新知讲解
三、电势
【情景1】 如图，匀强电场场强大小100N/C，OA、AB距离L均为1m，完 成下列练习，并小组讨论以下问题：
（1）分别求出将+1C、+2C、+3C点电荷从A点移到O点电场力做功；
1.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。
2.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。
3.电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性。
4.电势能是相对的，与零势能面的选择有关。
电势能为负表示电荷在该处的电势能比零还要小 电势能是标量
课堂练习
如图，在场强������ = ������������������������/������的匀强电场中，点电荷������ = +������������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？电荷在B点具有的电势 能多大？
（1）������ = ������������������ = ������������������������ （2）电势能减小
合作讨论
二、电势能
（1）正电荷顺电场线移动，电势能如何变化？ （2）负电荷顺电场线移动，电势能如何变化？ （3）正电荷逆电场线移动，电势能如何变化？ （4）负电荷逆电场线移动，电势能如何变化？
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
课堂练习
下列说法中，正确的是（ BC ） A.把两个同种点电荷间的距离增大一些，电荷的电势能一定增加 B.把两个同种点电荷间的距离减小一些，电荷的电势能一定增加 C.把两个异种点电荷间的距离增大一些，电荷的电势能一定增加 D.把两个异种点电荷间的距离减小一些，电荷的电势能一定增加
新知讲解
三、电势
【情景1】 如图，匀强电场场强大小100N/C，OA、AB距离L均为1m，完 成下列练习，并小组讨论以下问题：
（1）分别求出将+1C、+2C、+3C点电荷从A点移到O点电场力做功；
电势能和电势ppt课件
4.电势反映电场的能的性质，由电场本 身决定
为 深 入 学 习 习近平 新时代 中国特 色社会 主义思 想和党 的十九 大精神 ,贯彻全 国教育 大会精 神,充分 发挥中 小学图 书室育 人功能
三. 电势差（电压）
1. 公式: UABAB
U AB
W AB q
2. 单位: 伏特 符号为V
为 深 入 学 习 习近平 新时代 中国特 色社会 主义思 想和党 的十九 大精神 ,贯彻全 国教育 大会精 神,充分 发挥中 小学图 书室育 人功能
W GE P 1E P 2 E P
(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
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?
为什么能呢？
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
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
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. • 重力做负功,即物体克服重力做功,
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。
为 深 入 学 习 习近平 新时代 中国特 色社会 主义思 想和党 的十九 大精神 ,贯彻全 国教育 大会精 神,充分 发挥中 小学图 书室育 人功能
三. 电势差（电压）
1. 公式: UABAB
U AB
W AB q
2. 单位: 伏特 符号为V
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W GE P 1E P 2 E P
(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
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?
为什么能呢？
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
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
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. • 重力做负功,即物体克服重力做功,
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。
《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
电势能和电势 课件
2q
们将这一比值称为电势。
2.探究等势面 试结合下表分析等势面与电场线的区别与联系。 提示：
电场线 物理意义 形象描述电场强度的分布
等势面
形象描述电场中各点电势 的分布
来源
从正电荷(或无穷远处)发出， 电场中电势相同的各点构 终止于负电荷(或无穷远处) 成的面
图线特点
_带__箭__头__的__不__闭__合__的__曲__线__，__两_ _电__场__线__不__相__交_________
做功情况
电荷沿电场线移动时电 场力必_做__功__
电荷沿等势面移动时电场力 _不__做__功__
联系
(1)沿电场线方向电势_降__低__ (2)电场线与等势面_垂__直__
(3)由一种图线可画出另一种图线
【知识点拨】 等势面的特点和应用
(1)特点 ①在同一等势面内任意两点间移动电荷时，静电力不做功。 ②空间两等势面不相交。 ③电场线总是和等势面垂直，且从电势较高的等势面指向电势 较低的等势面。 ④在电场线密集的地方，等差等势面密集。在电场线稀疏的地 方，等差等势面稀疏。 ⑤等势面是虚拟的，是为描述电场的性质而假想的面。
1 J/C。
(4)特点 ①相对性：电场中各点电势的高低，与所选取的_零__电__势__的位置 有关，一般情况下取_无__穷__远__或_大__地__为零电势位置。 ②标矢性：电势是标量，只有大小，没有_方__向__，但有_正__负__。 ③固有性：电势是表示电场能量属性的一个物理量，在电场中某 点电势的大小由_电__场__本__身__决定，与在该点是否有电荷，电荷的 电性、电荷量_无__关__，这和许多用比值法定义的物理量相同，如 前面学过的电场强度E=F/q。 (5)与电场线关系：沿电场线方向电势_降__低__得最快。
们将这一比值称为电势。
2.探究等势面 试结合下表分析等势面与电场线的区别与联系。 提示：
电场线 物理意义 形象描述电场强度的分布
等势面
形象描述电场中各点电势 的分布
来源
从正电荷(或无穷远处)发出， 电场中电势相同的各点构 终止于负电荷(或无穷远处) 成的面
图线特点
_带__箭__头__的__不__闭__合__的__曲__线__，__两_ _电__场__线__不__相__交_________
做功情况
电荷沿电场线移动时电 场力必_做__功__
电荷沿等势面移动时电场力 _不__做__功__
联系
(1)沿电场线方向电势_降__低__ (2)电场线与等势面_垂__直__
(3)由一种图线可画出另一种图线
【知识点拨】 等势面的特点和应用
(1)特点 ①在同一等势面内任意两点间移动电荷时，静电力不做功。 ②空间两等势面不相交。 ③电场线总是和等势面垂直，且从电势较高的等势面指向电势 较低的等势面。 ④在电场线密集的地方，等差等势面密集。在电场线稀疏的地 方，等差等势面稀疏。 ⑤等势面是虚拟的，是为描述电场的性质而假想的面。
1 J/C。
(4)特点 ①相对性：电场中各点电势的高低，与所选取的_零__电__势__的位置 有关，一般情况下取_无__穷__远__或_大__地__为零电势位置。 ②标矢性：电势是标量，只有大小，没有_方__向__，但有_正__负__。 ③固有性：电势是表示电场能量属性的一个物理量，在电场中某 点电势的大小由_电__场__本__身__决定，与在该点是否有电荷，电荷的 电性、电荷量_无__关__，这和许多用比值法定义的物理量相同，如 前面学过的电场强度E=F/q。 (5)与电场线关系：沿电场线方向电势_降__低__得最快。
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动能是什么能 转化来的？
q+
F
A
E B
点电荷q在电场中由静止释放,将如何运动?
做加速运动， 速度越来越大，动能越来越大。
（新课标 选修3-1）
4、电势能和电势
执教人 田家玉
学习目标
1、理解静电力做功的特点、 电势能的概念、 电势能与静电力做功的关系。
2、理解电势的概念、 明确电势能、电势的关系 。
q + x2 F
M
q
+
A
X1
F
M
W2 = q E ·x2 W3 = q E ·x3
………… x1 + x2 + x3 +…=?
W = W1 + W2 + W3 +… = q E·|AM|
选修3-1 电势能和电势
4. 静电力做功有什么特点？
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,与电荷的起始位置和 终止位置有关
所选择零势能点 EPA EPB EPC
B点
6J
0J -4J qA+
C点
10J 4J 0J
E
+
BC
解析：
2、1、以以CB为为零零势势能能点点，，电荷从A移动到C静电力做功 为根W据ACW=WABA=BE+PWA-B0C得=：10EJPA=6J 根根据据WWACB=CE=P0A--E0P，C得得：EPEAP=C1=0-J4J 根据WBC=EPB-0，得EPB=4J
选修3-1 电势能和电势
一、静电力做功有什么特点?
让试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中沿几条不同路 径从A点运动到B点，我们来计算这几种情况下静电力对电荷 所做的功。
选修3-1 电势能和电势
一、静电力做功有什么特点?
1.将电荷q从A沿直线移至B: 2.将电荷q从A沿折线移至B:
BE
BE
qA+ ө F
选修3-1 电势能和电势
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，叫该点的电势
2. 公式: EP (计算时要代入正负号)
q
3. 单位: 伏特，符号为 V 4、电势只有大小，没有方向，是标量
选修3-1 电势能和电势
例3. 试探电荷q1放在电场中的A点,电势能为Ep ， A探点电的荷电q2势放为在电场Eq中1p 的, A点若,把A点试的探电电势荷为q1换Eq成1p 试。
选修3-1 电势能和电势
例2. 上题中,若电场强度为E，AB相距为L，以B为零势 能点，完成下列表格。
q
EpA
q qEL
EpA/q EL
2q 2qEL EL
3q 3qEL EL
-q -qEL EL
E
qA+
+
BC
该比值与电荷本身无关，决定于电场的性质。可 以证明，这个比值对一切电场都适用，即具有普遍 性。
例1. 如图,电荷q从A经B移动到C，电场力做功分别为 WAB=6J，WBC=4J,在表格的空白处按要求填入数据。
所选择零势能点 EPA EPB EPC
B点
6J
0J -4J qA+
C点
10J 4J 0J
E
+
BC
说明： 通常把电荷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的电势能规定为零。
结合图象思考，
600 0 -400 沿着电场线方向,电势
1000 400 0 将怎样变化?
沿电场线方向，电势越来越低
选修3-1 电势能和电势
若q为负电荷，沿着电场线方向由A运 动到B,电场力做 负 （正或负）功，电势 能 增加（增加或减少），电势 降低 （升高 或降低）
q
F
-
A
E B
选修3-1 电势能和电势
小结:
学习了静电力做功的特点 认识了电势能和电势 学会了电势能和电势的计算 清楚了电势能和电势的相对性
作业: P19
1,2,3
ALeabharlann 例1. 如图,电荷q从A经B移动到C，电场力做功分别为 WAB=6J，WBC=4J,在表格的空白处按要求填入数据。
所选择零势能点 EPA EPB EPC
B点
6J
0J -4J qA+
C点
10J 4J 0J
若q=10-2C，求各点的电势
所选择零势能点
B点 C点
A（V） （B V） （C V）
0 0
说明：结论虽然是从匀强电场中推导出来的， 但可以证明，对于非匀强电场也是适用的
选修3-1 电势能和电势
A
WG = m g h
mg
h
引进了重力势
B
C
能的概念
选修3-1 电势能和电势
二、电势能
电荷在电场中具有势能，叫电势能。用Ep表 示。
选修3-1 电势能和电势
二、电势能
电荷在电场中具有势能，叫电势能。用Ep表 示。
的电势能？（比如如图求电荷在A
点的电势能）
①电势能与重力势能一样，
BE
具有相对性。要想求电荷在
电场中某点具有的电势能必 须先规定零电势能点。
qA+ ө F
M
比如：规定电荷在B点的电势能为零
②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。
例1. 如图,电荷q从A经B移动到C，电场力做功分别为 WAB=6J，WBC=4J,在表格的空白处按要求填入数据。
M
Aq + ө FF
M
W = qE·|AB| cosθ 对AM: W1 = q E ·|AM|
= qE·|AM|
对MB: W2 = 0 对全程: W = W1 + W2= q E·|AM|
选修3-1 电势能和电势
3.将电荷q从A沿曲线移至B:
BE
q+
B
q+ F
FE
Aq + ө F W1 = q E ·x1
E
+
BC
例1. 如图,电荷q从A经B移动到C，电场力做功分别为 WAB=6J，WBC=4J,在表格的空白处按要求填入数据。
所选择零势能点 EPA EPB EPC
B点
6J
0J -4J qA+
C点
10J 4J 0J
E
+
BC
若q=10-2C，求各点的电势
所选择零势能点
B点 C点
A（V） （B V） （C V）
重力做功 与重力势 能的关系
A h h1
B h2
重力做正功（负 功）重力势能减 小（增加），即 重力做的功等于 重力势能的减少 量。
WG=Ep1-Ep2
静电力做 功与电势 能的关系
A十
B十
静电力做正功 （负功）电势能 减小（增加）， 即静电力做的功 等于电势能的减 少量。
WAB=EpA-EpB
怎样求电荷在电场中某位置时具有
q+
F
A
E B
点电荷q在电场中由静止释放,将如何运动?
做加速运动， 速度越来越大，动能越来越大。
（新课标 选修3-1）
4、电势能和电势
执教人 田家玉
学习目标
1、理解静电力做功的特点、 电势能的概念、 电势能与静电力做功的关系。
2、理解电势的概念、 明确电势能、电势的关系 。
q + x2 F
M
q
+
A
X1
F
M
W2 = q E ·x2 W3 = q E ·x3
………… x1 + x2 + x3 +…=?
W = W1 + W2 + W3 +… = q E·|AM|
选修3-1 电势能和电势
4. 静电力做功有什么特点？
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,与电荷的起始位置和 终止位置有关
所选择零势能点 EPA EPB EPC
B点
6J
0J -4J qA+
C点
10J 4J 0J
E
+
BC
解析：
2、1、以以CB为为零零势势能能点点，，电荷从A移动到C静电力做功 为根W据ACW=WABA=BE+PWA-B0C得=：10EJPA=6J 根根据据WWACB=CE=P0A--E0P，C得得：EPEAP=C1=0-J4J 根据WBC=EPB-0，得EPB=4J
选修3-1 电势能和电势
一、静电力做功有什么特点?
让试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中沿几条不同路 径从A点运动到B点，我们来计算这几种情况下静电力对电荷 所做的功。
选修3-1 电势能和电势
一、静电力做功有什么特点?
1.将电荷q从A沿直线移至B: 2.将电荷q从A沿折线移至B:
BE
BE
qA+ ө F
选修3-1 电势能和电势
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，叫该点的电势
2. 公式: EP (计算时要代入正负号)
q
3. 单位: 伏特，符号为 V 4、电势只有大小，没有方向，是标量
选修3-1 电势能和电势
例3. 试探电荷q1放在电场中的A点,电势能为Ep ， A探点电的荷电q2势放为在电场Eq中1p 的, A点若,把A点试的探电电势荷为q1换Eq成1p 试。
选修3-1 电势能和电势
例2. 上题中,若电场强度为E，AB相距为L，以B为零势 能点，完成下列表格。
q
EpA
q qEL
EpA/q EL
2q 2qEL EL
3q 3qEL EL
-q -qEL EL
E
qA+
+
BC
该比值与电荷本身无关，决定于电场的性质。可 以证明，这个比值对一切电场都适用，即具有普遍 性。
例1. 如图,电荷q从A经B移动到C，电场力做功分别为 WAB=6J，WBC=4J,在表格的空白处按要求填入数据。
所选择零势能点 EPA EPB EPC
B点
6J
0J -4J qA+
C点
10J 4J 0J
E
+
BC
说明： 通常把电荷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的电势能规定为零。
结合图象思考，
600 0 -400 沿着电场线方向,电势
1000 400 0 将怎样变化?
沿电场线方向，电势越来越低
选修3-1 电势能和电势
若q为负电荷，沿着电场线方向由A运 动到B,电场力做 负 （正或负）功，电势 能 增加（增加或减少），电势 降低 （升高 或降低）
q
F
-
A
E B
选修3-1 电势能和电势
小结:
学习了静电力做功的特点 认识了电势能和电势 学会了电势能和电势的计算 清楚了电势能和电势的相对性
作业: P19
1,2,3
ALeabharlann 例1. 如图,电荷q从A经B移动到C，电场力做功分别为 WAB=6J，WBC=4J,在表格的空白处按要求填入数据。
所选择零势能点 EPA EPB EPC
B点
6J
0J -4J qA+
C点
10J 4J 0J
若q=10-2C，求各点的电势
所选择零势能点
B点 C点
A（V） （B V） （C V）
0 0
说明：结论虽然是从匀强电场中推导出来的， 但可以证明，对于非匀强电场也是适用的
选修3-1 电势能和电势
A
WG = m g h
mg
h
引进了重力势
B
C
能的概念
选修3-1 电势能和电势
二、电势能
电荷在电场中具有势能，叫电势能。用Ep表 示。
选修3-1 电势能和电势
二、电势能
电荷在电场中具有势能，叫电势能。用Ep表 示。
的电势能？（比如如图求电荷在A
点的电势能）
①电势能与重力势能一样，
BE
具有相对性。要想求电荷在
电场中某点具有的电势能必 须先规定零电势能点。
qA+ ө F
M
比如：规定电荷在B点的电势能为零
②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。
例1. 如图,电荷q从A经B移动到C，电场力做功分别为 WAB=6J，WBC=4J,在表格的空白处按要求填入数据。
M
Aq + ө FF
M
W = qE·|AB| cosθ 对AM: W1 = q E ·|AM|
= qE·|AM|
对MB: W2 = 0 对全程: W = W1 + W2= q E·|AM|
选修3-1 电势能和电势
3.将电荷q从A沿曲线移至B:
BE
q+
B
q+ F
FE
Aq + ө F W1 = q E ·x1
E
+
BC
例1. 如图,电荷q从A经B移动到C，电场力做功分别为 WAB=6J，WBC=4J,在表格的空白处按要求填入数据。
所选择零势能点 EPA EPB EPC
B点
6J
0J -4J qA+
C点
10J 4J 0J
E
+
BC
若q=10-2C，求各点的电势
所选择零势能点
B点 C点
A（V） （B V） （C V）
重力做功 与重力势 能的关系
A h h1
B h2
重力做正功（负 功）重力势能减 小（增加），即 重力做的功等于 重力势能的减少 量。
WG=Ep1-Ep2
静电力做 功与电势 能的关系
A十
B十
静电力做正功 （负功）电势能 减小（增加）， 即静电力做的功 等于电势能的减 少量。
WAB=EpA-EpB
怎样求电荷在电场中某位置时具有