电势能电势与电势差PPT课件
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4 电势能 电势和电势差
1
复习：
1、重力势能：物体由于受到重力所具有的能量。 2、重力做功的特点： (1)与路径无关,由初末位置的高度差来决定. 3、重力做功WG与重力势能变化的关系
重力做正功，重力势能减少 功是能量转 重力做负功，重力势能增加 化的量度
WG EP1 EP2 EP
3、重力势能大小的确定： 重力势能是相对的,须选定零势能参考面
V
20V
注意:计算电势首先要规定零电势处,且电
势可以为负.
14
电势和电场强度
意义
电势 描述电场的能的性质
电场强度 描述电场的力的性质
定义
矢量/标量 大小关系
EP
q
标量，单位：V
E F q
矢量，单位：V/m
两者的大小没有必然联系，电势为0，电场强度不 一定为0 ；电场强度为0 ，电势不一定为0；
13
例2. 将一电量为 q 2的1正06点c 电荷从电 场外一点O移至电场中某点A, 电场力做功4×10-5J,求A点的电势.
解: 场外一点P的电势为 O 0
从O A,电场力做的功 W E PA
EPA W 4 10 5 J
A
EPA q
4 10 5 2 10 6
设A点的电势能 EPA 0
电势能为负表示 的物理意义是什
WAB = EPA－EPB =103J
么？
EPB EPA WAB 0 103 J 103 J
6
3.电势能的正负表示电势能的大小，电势能为负表 示电荷在该处的电势能比零还要小. 4、电势能是相对的，与零电势能面的选取有关
注: 通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能
（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
（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
规定为零，或把电荷在大地表面上电势能规定为 零。
电荷在某点的电势能，等于电场力把它从该 处移动到零势能位置所做的功。
5.电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性
7
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
电场中，电场力：电荷之 间的作用力
4、高度与高度差的区别：
2
一、电场力做功的特点
把正电荷沿不 同路径从A点做移功的过程是一个
B
到B电场力做能功量？转化的过程，
那么电场A++力qө做功F 的
M
在匀W强A电B =场过为F中·程什|A移么是B|动能什co么呢电sθ？能荷=q转时E化·，|AM电|场力做的功
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
3
二、电势能
电荷在电场中具有势能。这种势能 叫做静电势能，简称电势能。
1、电势能是标量，单位：J
4
2、电场力做功与电荷的电势能变化关系：
E
A
+
v
B
E
A v+
B
正电荷从A点移到B点 时,电场力做正功,电荷的 电势能减少.
正电荷从B点移到A点 时, 电场力做负功,即电荷 克服静电力做功,电荷的 电势能增加.
电场力做的功等于电势能变化量的负值
WAB EPA EPB EP
如果是负电荷情况相同
5
例1. 如图,在场强 E 的10匀3 N强C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?
WAB 10 3 J
A
电势能减少
q+
BE
F
电荷在B点具有的电势能多大？
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
9
3、将带电量为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
EPC=-1.2×10-5 J
10
三、电势
零势能参考点
A+
E 设EP0 =0
l
WA0 qEl cos
θ0
EPA qEl cos
EPA El cos 该比值称为
q
A点的电势
该比值是一个与q无关，仅与电场 及A点的位置有关的量。
11
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电势
4.意义和特性：电势差是反映电场本身性质 （电场能性质）的物理量，它是由电场本身的 性质决定的。跟电场力做功、跟电荷电量多少 均无关。
5.电势差是标量：无方向，但有正负。
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
重力做功，重力势能改变
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 电场力做负功，电势能就增加
W重 = EP1-EP2
W电 = EPA-EPB
8
课堂训练：
1、下列说法中，正确的是： BC
电场线的疏密表示电场强度的大小，
沿着电场线方向，电势降低；
15
2019/9/22
16
四、电势差
Hale Waihona Puke Baidu
１.定义：电荷q在电场中由一点Ａ移动到
另一点Ｂ时，电场力所做的功ＷAB与电荷
电量q的比值ＷAB/ q，叫做Ａ，Ｂ两点间
的电势差。用 UAB 表示。
２.定义式：
U AB
WAB q
A B
17
四、电势差 ３.单位：伏特（Ｖ）
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
4. 标量 (有正负，正负表示大小)
5. 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.)
6.沿着电场线的方向，电势越来越低
12
例1. 试探电荷q1放在电场中的A点,电 势能为Ep(规定无限远处电势能为零 ),A点的电势为__E__p_q__1 _,若把试探电 荷q1换成试探电荷q2放在电场中的A点 ,A点的电势为____E__p_____ (仍规定无 限远处电势能为零). q1
1
复习：
1、重力势能：物体由于受到重力所具有的能量。 2、重力做功的特点： (1)与路径无关,由初末位置的高度差来决定. 3、重力做功WG与重力势能变化的关系
重力做正功，重力势能减少 功是能量转 重力做负功，重力势能增加 化的量度
WG EP1 EP2 EP
3、重力势能大小的确定： 重力势能是相对的,须选定零势能参考面
V
20V
注意:计算电势首先要规定零电势处,且电
势可以为负.
14
电势和电场强度
意义
电势 描述电场的能的性质
电场强度 描述电场的力的性质
定义
矢量/标量 大小关系
EP
q
标量，单位：V
E F q
矢量，单位：V/m
两者的大小没有必然联系，电势为0，电场强度不 一定为0 ；电场强度为0 ，电势不一定为0；
13
例2. 将一电量为 q 2的1正06点c 电荷从电 场外一点O移至电场中某点A, 电场力做功4×10-5J,求A点的电势.
解: 场外一点P的电势为 O 0
从O A,电场力做的功 W E PA
EPA W 4 10 5 J
A
EPA q
4 10 5 2 10 6
设A点的电势能 EPA 0
电势能为负表示 的物理意义是什
WAB = EPA－EPB =103J
么？
EPB EPA WAB 0 103 J 103 J
6
3.电势能的正负表示电势能的大小，电势能为负表 示电荷在该处的电势能比零还要小. 4、电势能是相对的，与零电势能面的选取有关
注: 通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能
（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
（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
规定为零，或把电荷在大地表面上电势能规定为 零。
电荷在某点的电势能，等于电场力把它从该 处移动到零势能位置所做的功。
5.电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性
7
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
电场中，电场力：电荷之 间的作用力
4、高度与高度差的区别：
2
一、电场力做功的特点
把正电荷沿不 同路径从A点做移功的过程是一个
B
到B电场力做能功量？转化的过程，
那么电场A++力qө做功F 的
M
在匀W强A电B =场过为F中·程什|A移么是B|动能什co么呢电sθ？能荷=q转时E化·，|AM电|场力做的功
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
3
二、电势能
电荷在电场中具有势能。这种势能 叫做静电势能，简称电势能。
1、电势能是标量，单位：J
4
2、电场力做功与电荷的电势能变化关系：
E
A
+
v
B
E
A v+
B
正电荷从A点移到B点 时,电场力做正功,电荷的 电势能减少.
正电荷从B点移到A点 时, 电场力做负功,即电荷 克服静电力做功,电荷的 电势能增加.
电场力做的功等于电势能变化量的负值
WAB EPA EPB EP
如果是负电荷情况相同
5
例1. 如图,在场强 E 的10匀3 N强C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?
WAB 10 3 J
A
电势能减少
q+
BE
F
电荷在B点具有的电势能多大？
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
9
3、将带电量为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
EPC=-1.2×10-5 J
10
三、电势
零势能参考点
A+
E 设EP0 =0
l
WA0 qEl cos
θ0
EPA qEl cos
EPA El cos 该比值称为
q
A点的电势
该比值是一个与q无关，仅与电场 及A点的位置有关的量。
11
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电势
4.意义和特性：电势差是反映电场本身性质 （电场能性质）的物理量，它是由电场本身的 性质决定的。跟电场力做功、跟电荷电量多少 均无关。
5.电势差是标量：无方向，但有正负。
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
重力做功，重力势能改变
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 电场力做负功，电势能就增加
W重 = EP1-EP2
W电 = EPA-EPB
8
课堂训练：
1、下列说法中，正确的是： BC
电场线的疏密表示电场强度的大小，
沿着电场线方向，电势降低；
15
2019/9/22
16
四、电势差
Hale Waihona Puke Baidu
１.定义：电荷q在电场中由一点Ａ移动到
另一点Ｂ时，电场力所做的功ＷAB与电荷
电量q的比值ＷAB/ q，叫做Ａ，Ｂ两点间
的电势差。用 UAB 表示。
２.定义式：
U AB
WAB q
A B
17
四、电势差 ３.单位：伏特（Ｖ）
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
4. 标量 (有正负，正负表示大小)
5. 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.)
6.沿着电场线的方向，电势越来越低
12
例1. 试探电荷q1放在电场中的A点,电 势能为Ep(规定无限远处电势能为零 ),A点的电势为__E__p_q__1 _,若把试探电 荷q1换成试探电荷q2放在电场中的A点 ,A点的电势为____E__p_____ (仍规定无 限远处电势能为零). q1