高中物理 第一章 第四节 电势能与电势 新人教版选修3-1

1、电势能,一个试探电荷在电场中某点由静止释放，将如何运动,E,一个试探电荷在电场中某点由静止释放，将如何运动,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,一、静电力做功的特点,把正电荷沿不同路径从A点移到B电场力做功,一、静电力做功的特点,把正电荷沿不同路径从A点移到B电场力做功,B,A,q,F,甲,q,F,一、静电力做功的特点,把正电荷沿不同路径从A点移到B电场力做功,乙,甲,B,M,A,q,一、静电力做功的特点,把正电荷沿不同路径从A点移到B电场力做功,沿甲路径电场力做功:沿乙路径电场力做功,W甲= F|AB|cos=qE|AM| W乙=

2、qE|AM,丙,甲,乙,B,M,A,F,q,一、静电力做功的特点,把正电荷沿不同路径从A点移到B电场力做功,沿甲路径电场力做功:沿乙路径电场力做功:沿丙路径电场力做功:沿任意路径电场力做功,W甲= F|AB|cos=qE|AM| W乙=qE|AM|W丙= qE|AM|W任意=qE|AM,丙,甲,乙,B,M,A,F,一、静电力做功的特点,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,一、静电力做功的特点,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,对于非匀强电场也适用,重力做功与路径无关，由初末位置的高

3、度差来决定,重力做功与路径无关，由初末位置的高度差来决定,做功的过程是一个能量转化的过程,重力做功与路径无关，由初末位置的高度差来决定,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动能的过程,重力做功与路径无关，由初末位置的高度差来决定,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,二、电势能,二、电势能,电势能是电荷在电场中所具有的能量,二、电势能,电势能是电荷在电场中所具有的能量,二、电势能,电势能是电荷在电场中所具有的能量,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,二、电势能,电势能是电

4、荷在电场中所具有的能量,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,二、电势能,电势能是电荷在电场中所具有的能量,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,二、电势能,1. 电荷在电场中具有与其位置有关的能量叫 电势能,二、电势能,1. 电荷在电场中具有与其位置有关的能量叫 电势能。 2. 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,例1 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

5、=1m，电场力做功为多少？电势能如何变化,例1 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,电势能减少,例1 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,电势能减少,电荷在B点具有的电势能多大,设物体在重力作用下从A运动到B重力做功：WAB=103J,物体在B点具有的重力势能多大,设A点的重力势能：EPA=0,WAB = EPAEPB =103J,重力势能为负表示的物理意义是什么,例1 如图，在场强E=103N/C的匀强电场中，点电荷q

6、=+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,电势能减少,电荷在B点具有的电势能多大,例1 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,电势能减少,电荷在B点具有的电势能多大,设A点的电势能：EPA=0,WAB = EPAEPB =103J,电荷在某点的电势能，等于把它从该处 移动到零势能位置时静电力所做的功。 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,WAB = EPAEP0 EPA = WAB,3. 电势能是相对的，与零电势能面有关。 电势能

7、为负表示电荷在该处的电势能比 零还要小。 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,重力势能和电势能类比,例2一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510-6J的功，那么 ( ) A. 电荷在B处时将具有510-6J的电势能 B. 电荷在B处将具有510-6J的动能 C. 电荷的电势能减少了510-6J D. 电荷的动能增加了510-6J,例2一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510-6J的功，那么 ( ) A. 电荷在B处时将具有510-6J的电势能 B. 电荷在B处将具有510-6J的动能 C. 电荷的电势能减少了

8、510-6J D. 电荷的动能增加了510-6J,CD,例3将带电量为610-6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了310-5J的功，再从B移到C，电场力做了1.210-5J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？ (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？ (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,例3将带电量为610-6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了310-5J的功，再从B移到C，电场力做了1.210-5J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？ (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？ (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= -310-5 J,EPC=-1.210-5 J,EPB=310-5 J,EPC=1.810-5 J,增加了1.810