电势能、电势与电势差ppt

3、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. 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。
4、电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性
5、电势能是标量，比较物体电势能的大小时， 要带着正负号。
例1.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（1）电荷从A移到B，再从B移到C的过程 -5J. 增加了 1.8 × 10 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？
电场力做正功,电势能减小. (2)重力做负功,重力势能增加. 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
WAB EPA EPB EP电
思考
v
A B
E
E
v
A
+
一
B
正电荷从A 点移到B点时,电 场力做正功,电荷 的电势能怎么变 化? 减小
负电荷从A点移到 B点时,电场力做 负功 ,该 B 电荷在 点的电势能 较大.
WG EP1 EP 2 EP
一、电场力做功的特点
1.将电荷q从A沿直线移至B:
B
E
A ө F q+
M
W = F·|AB| cosθ = q E·|AM|
2.将电荷q从A沿折线移至B:
B
E
A ө q+
F F
M
对AM: 对MB:
W1 = q E ·|AM| W2 = 0
对全程: W = W1 + W2= q E·|AM|
重力场 1、WAB∝G， 电场 势 1、W ∝q， AB 差
WAB/G ——恒量hAB
WAB/q——恒量UAB
2、比值定义法： 高度差hAB=WG/G
hAB与G无关， 只取决于始、末 的位置。
2、比值定义法： 电势差UAB=WAB/q
UAB与q（包括大小、 正负）无关，只取 决于始、末的位置。
用类比法研究电场能的性质
由此可知： 电场中某点的电势,数值上等于单位正电荷由该点移动到 参考点(零电势点)时电场力所做的功.
8.决定因素:WAB跟路径无关,UAB也是跟路径无 关;且跟WAB 和q都无关,只是由电场本身和两 点位置有关. 例2.如图所示的电场中，A、B两点间的电势 差UAB=20 V，将点电荷q= -2×10-9C，由A 点移到B点，静电力所做的功是多少 ？
重力场
高度是特殊的高度差
高度差hAB =hA - hB hA = hAO = hA - hO hA=hAO =WAO/G
B =φA-φB
电势是特殊的电势差
φA =UAO= φA - φO φA=UAO = WAO/q
W = q E·|AM|
5. 如果移动负电荷，1—4结论又如何？
B
B
E
F
A+ ө F + q A ө －
q
M M
一、电场力做功的特点
把正电荷沿不同 路径从A点移到B 电场力做功？
B
ө F A+ +
q
WAB = F· |AB|cosθ=qE· |AM|
M
在匀强电场中移动电荷时，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（即：与初、末两点在电场线上的距离有关） 注意：对于非匀强电场也适用
(计算时要代入正负号) 1 V = 1 J/C
3. 单位: 伏特(V)
四、电势差
1.定义：电场中两点电势的差值。
U AB A B U BA
U AB EPA EPB ( EPA EPB ) WAB A B q q q q
U AB WAB q
2.电势差的另一表述: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与电荷量q的比值WAB/q,叫做A,B两点间的电势 差.
一个试探电荷在电场中某点由静止释 放,将如何运动?
m mg
场方向
E + F
地球
在电场力作用下电荷做加速运动,一 段时间后,试探电荷的动能增加.是什么能 转化为电荷的动能呢?
二、电势能
1.定义:电荷在电场中所具有的与电荷位置有关 的势能叫电势能 2.电场力做功与电势能的变化关系
(1)重力做正功,重力势能减小.
3.将电荷q从A沿曲线移至B:
B
E
q+ q + x2 F
q+ F
B
FE
A ө q+
F
M
q+
A
X1
F
M W3 = q E · x 3
W1 = q E · x 1
W2 = q E · x 2
………… x1 + x2 + x3 +…=?
W = W1 + W2 + W3 +… = q E·|AM|
4.将电荷q从A沿其它曲线移至B，电场力做功？
1.4 电势能 电势与电势差
知识回顾
1、功的计算：
W F x cos
2、重力势能：物体由于位于高处而具有的能叫重力势能。 3、重力做功
(1)与路径无关,由初末位置的高度差来决定： WG (2)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
重力做负功，重力势能增加
mgh
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
EPC=-1.2×10-5 J
三、电势（P19讨论交流）
1. 定义: 电荷在电场中某一点的电势能EP与它 的电荷量q的比值。
2. 公式:
EP q
WAB = -4.0×10-8J
将UAB和q的正 负号代入计算
例3、在如图所示的电场中，把点电荷 q=+2×10-11C，由A点移到B点，电场力 做功WAB=4×10-11J。A、B两点间的电 势差UAB等于多少？B、A两点间的电势 差UBA等于多少？ UAB=2V UBA=-2V
用类比法研究电场能的性质
3.两点间的电势差也叫这两点间的电压.
4.单位: 伏特(V)
1V=1J/c
5.标量: 正负代表一点比另一点电势高或低
WAB 6.电场力做功：UAB ＝ q
WAB qU AB
7.若选取了一个参考点（令这点的电势为零），则电场中各 点的电势值就可由该点与参考点的电势差来确定，比如在 上式中若取B点为参考点，则B点的电势φA，就等于A点与B 点的电势差UAB