电势能和电势 ppt课件

电势
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。)
等势面
地图中常用等高 线来表示地势的 高低，那么，是 否能用类似的方 法表示电势的高 低？
电场力做功的特点
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,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。 实验证明，这个结论在非匀强电场中也成立。
电势能
一个不计重力的试探电荷在电场中某点由 静止释放,将如何运动?
E
+
F
电势能
1. 定义：电荷在静电场中也具有势能，这个势能叫做 静电势能，简称电势能，用符号EP表示。 2.电场力对电荷做正功 (负功) ,电荷的电势能减少 (增加)
1.4 电势能和电势
湛江市第二十中学 全劭珩
复习回顾
1.计算电场强度有几个公式?,它们有什么区别?
EF
E
q
E
k
Q r2
定义式,适用于任 何电场
只适用于点电荷
3. 电场线是如何反映电场的强弱及方向的?
4. 电场线相交吗?电场线是运动轨迹吗?
电场力做功的特点
带箭头的直线是某区域电场线的一条，用EA、 EB来表示A、B两点的电场强度，则下列说法 正确的是( D )
等势面
——电场中电势相等的点构成的曲面叫做等势面。
等势面的性质：
1. 同一等势面上的点电势相等。 2.沿着等势面移动电荷时，电场力所作的功为零。 3.在任何静电场中电场线与等势面是互相垂直的。 4.等势面越密，场强越大
等势面 几种常见电场的等势面分布：
等势面
电场与重力场的类比
项目
重力场
定义 地球附近的引力场
WAB= EA- EB
小结
1、电场力做功与路径无关
只与初、末两点在电场线上的距离有关。
2、电势能：
电场力做正功，电势能减小； 电场力做负功，电势能增加。
WAB=-△EP=EPA-EPB
3、电势：
EP q
电场线指向电势降低的方向
4、等势面
随堂训练
• 1．下列说法中正确的是 （ D ） A、在场强较小处，电荷在该处的电势能也较小； B、电荷在场强为零处的电势能也为零； C、在场强相等的各点，电荷的电势能必相等； D、在选定为零电势的位置处，任何电荷的电势
m1m2 r2
电场力
F k Q1Q2 r2
库仑定律与与万有引力定律极其类似,因此我 们可以把电场力与重力(也是万有引力)类比, 想一想,重力做功有哪些特点?
电场力做功的特点
1.重力做功 W=mghA-mghB=EpA-EpB
2.重力做正功，重力势能减小，
重力做负功，重力势能增加。
3.类比联想:电场力做功与路径有关吗? 4.类比联想:电荷在电场中具有势能?电场力做 功与这种势能的变化应是什么关系?
（标量） 有关，具有相对性 取有关，具有相对性
势能 （标量）
重力势能EP=mgh， 与参考平面选取有关
电势能EP=qφ，与参
考平面选取有关
场力做 功与势 能变化 的关系
重力做正功，重力势 能减少（转化为其他 形式的能）；重力做 负功，重力势能增加
WAB=EPA-EPB
电场力做正功，电势 能减少（转化为其他 形式的能）；电场力 做负功，电势能增加。
随堂训练
4、如图，某电场中的一条直线，一电子在a点 由静止释放，它将沿直线向b点运动，下列说 法正确的是（ C ）
A. 该电场移动是匀强电场
a
b
B. 场强Ea一定小于Eb
C. 电子具有的电势能Epa>Epb
D. a点的电势一定低于b的电势
电势能
E
v
A
+
B
E
v
A
一
B
正电荷从A
负电荷从A点移到B
点移到B点时,电
点时,电场力做 负功 , 该
场力做正功 ,电荷
电荷在 B 点的电势能较
的电势能怎么变 减小 大.
电势
重力势能由什么因素决定？
物体质量
试探电荷的电荷量
物体所处 位置高度
试探电荷在电场 中的位置“高度”
电势
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。
从P A,电场力做的功 E P A W P A 4 1 5 0 J
AEqAP2 4 1 1 0 05 6V2V 0
提示:计算电势首先要规定零电势处,且电势可以 为负。
电势
【思考】如下图MN是一条电场线，比较a、b 两点的电势大小。
+ 设正电荷由a运动到b, 电场力做正功,电势能减小
EP q
电场线指向电势降低的方向
A、 EA=EB
A
B
B、 EA＞EB
C、 EA＜EB
D、 EA、EB的大小关系不确定
电场力做功的特点
将静止的试探电荷放入电场中，电荷在 电场力的作用下做加速带动，运动一段时间
后获得一定的速度，试探电荷的动能增加了。
A
【思考】什么力做功引起能量转化，什么能 转化为动能？
电场力做功的特点
万有引力
F
G
2. 公式:
EP q
(计算时要代入正负号)
3. 单位: 伏特(V)
1 V = 1 J/C
4. 理解：描述电荷在电场中的位置
电势
例3.将一电量为q=+2×10-6c的点电荷从电场外 一点P(零电势点)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: p 0
场强 重力场强度g=G/m， （矢量） 方向：垂直于该点的切
面向下
场力
重力G=mg
电场
存在于电荷周围的场
电场强度E=F/q ， 方向：正电荷在该点
所受电场力方向
电场力F=qE
场力做 只与始、末位置有关，只与始、末位置有关，
功特点 与路径无关
与路径无关
项目
重力场
电场
势 高度h与参考点的选取 电势φ与参考点的选
WAB=-△EP=EPA-EPB 即：静电力做的功等于电势能变化量的相反数。
3.电势能具有相对性 (通常把离场源无限远处或大地表面的电势能规定为零)
3.电势能是标量，正负表示大小
电势能
例1．右图中MN为电场中某一条电场线方 向向右，在线取两点a、b 今将一电荷＋q 从a移到b则（ C ） A.电场力做正功，＋q的电势能增加； B.电场力做负功，＋q的电势能增加； C.电场力做正功，＋q的电势能减少； D.电场力做负功，＋q的电势能减少。
电场力做功的特点 重力做功与路径无关,电荷在匀强电场中运动,电 场力对它做的功与路径有关吗?
1.将电荷q从A沿直线移至B:
BE
qA+ ө F
M
W = F·|AB| cosθ= q E·|AM|
电场力做功的特点 2.将电荷q从A沿折线移至B:
BE
Aq + ө FF
Байду номын сангаас
M
对
W1 = q E ·|AM|
A对M: W2 = 0
能必为零.
随堂训练
• 2．关于电势和电势能的关系，下列各种说
法中正确的是：
（ D）
A、某点电势高，说明该点电势能大；
B、某点电势高，说明该点电场做功本领强；
C、若带电粒子在电场中移动时，电势能减少， 则电势一定降低；
D、负电荷在电场中无初速度，只在电场力作 用下运动，电势能一定减少，同时它一定 是从电势低处移向电势高处.
随堂训练
3、下列关于电势高低的判断正确的是（ CD ）
A. 负电荷从A移动到B时，外力做正功，A点 的电势一定较高。
B. 负电荷从A移动到B时，电势能增加，A点 的电势一定较低。
C. 负电荷从A移动到B时，电势能增加，A点 的电势一定较高。
D. 初速度为零的正电荷只在电场力的左右下 从A移动到B，A点的电势一定较高。
对M全B:程: W = W1 + W2= q
电场力做功的特点
3.将电荷q从A沿曲线移至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
………… x1 + x2 + x3 +…=?
W = W1 + W2 + W3 +… = q E·|AM|