整合高二物理人教选修31 第一章 第4节 电势能和电势 课件3共张

静电力做功与路径无关,由初末位置来决定.
与重力做功情况相似。
做功的过程是一个能量转 化的过程。
重力做功的过程是重力 势能转化为动能的过程.
那么电场力做功的过程 是什么能转化为什么能 呢？
电荷在电场中也具有势能，这种势能叫电势能。
电势能符号： Ep
E
v
A+
B
E
v
A+
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.
A
BE
WAB 103 J
F
q+
电势能减少
电荷在B点具有的电势能多大？
如图,在场强E=103N/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?
A
电荷在B点具有的电势能多大？ q
E
B
F
设A点的电势能 EPA 0
WAB = EPA－EPB =103J
⑴ q在A点的电势能和在A点的电势各是多少？
⑵ q未移入电场前A点的电势是多少 ？
WA 0 EPA 1.2104 J
EPA 1.2104 J
A
EPA q
1.2104 J 1.0 108 C
1.2104V
如图所示，电场中有A、B两点，则下列说法中正确的
是（BC）
A、电势ψA> ψB 场强EA>EB B、电势ψA> ψB 场强EA<EB
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。
把一个电荷从电场中的A点移到B点时，电场力做了5×10－
6J的功，那么 ( C )
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
2、定义式：
EP
q
（EP及q含符号）
电势能 EP q
重力势能 EP mgh
电势
高度 h
3、单位：伏特，符号为V 4、电势只有大小，没有方向，是标量 5、电势具有相对性
电势是相对于零势能参考点的， 一般选取无穷远电势为0，实际应用中常取大地电势为0
如何比较电势的高低？
..
AB
从A到B,
WAB EPA EPB
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 = EP初-EP末
W电 = EP初-EP末
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
电荷由A点运动的B点
A
正电荷 负电荷
E
电场力 做功
正功
负功
B
电势能 变化
减少
人教版物理选修3-1 第一章 静电场
第4节 电势能和电势
一个试探电荷在电场中某点由静止释放,将如何运动?
E
ห้องสมุดไป่ตู้
+
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.
什么能转换为动能的呢
把正电荷沿不同路径从A点移到B电场力做功？
丙
B
甲
A+ ө
qF
乙
M
沿甲路径电场力做功: W甲= F·|AB|cosθ=qE·|AM| 沿乙路径电场力做功: W乙= qE·|AM| 沿丙路径电场力做功: W丙= qE·|AM| 沿任意路径电场力做功: W任意=qE·|AM|
2、电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性
3、电势能是标量
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
D．电荷的动能增加了5×10－6J
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
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
正电荷从B点移到A 点时,静电力做负功, 电荷 的电势能增加.
电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小 电场力对电荷做负功，电荷的电势能增大
电场力做的功等于电势能的减少量
WAB EPA EPB
如图,在场强E=103N/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?
EPB EPA WAB 0 103 J 103 J
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。
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。
WAB = EPA - EP0 EPA = WAB
1、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选取的 势能零点的电势能还要小.
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
EPC=-1.2× 10-5 J
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
增加
电势能的大小是与试探电荷的电性和电量q都有关， 故不能用“电势能”来描述电场的能的性质。
Al
零势能 参考点
设EP0 =0
E
WA0 qEl cos
EPA qEl cos
θ0
该比值称为 A点的电势
则有：EPA El cos
q
该比值是一个与q无关，仅与 电场及A点的位置有关的量。
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。
V
WAB 0
EPA EPB
+F
q0
A B
F
V
WAB 0
-
EPA EPB
A B
q0
6.沿电场线 (场强)方向电势越来越低 即电场线指向电势降低的方向
判断：（1）电势降低的方向就是电场线的方向吗？ （2）顺着电场线的方向E也逐渐降低吗？
A
E
B
如果把q=1.0×10-8C的电荷从无穷远处移至电场中的 A点，需克服电场力做功W=1.2×10-4J.那么
C、将+q由A点移到B点，电场力做正功 D、将-q分别放在A、B两点时具有电势能EpA>EpB
E
B
A