电势能与电势 (2)ppt课件

1、一个试探电荷在电场中某点由静止释放一个试探电荷在电场中某点由静止释放, ,将如何运动将如何运动? ?E 在电场力作用下电荷做加速运动在电场力作用下电荷做加速运动, ,一段时间后获一段时间后获得一定的速度得一定的速度, ,试探电荷的动能增加试探电荷的动能增加. .+F什么能转换为动能的呢什么能转换为动能的呢BMAFq q W甲甲= F|AB|cos=qE|AM|把正电荷沿不同路径从把正电荷沿不同路径从A A点移到点移到B B电场力做功？电场力做功？+甲甲乙乙丙丙沿甲路径电场力做功沿甲路径电场力做功: :沿乙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丙路径电场力做功: : W乙乙=

2、 qE|AM| W丙丙= qE|AM|沿任意路径电场力做功沿任意路径电场力做功: : W任意任意=qE|AM|静电力做功与路径无关静电力做功与路径无关, ,由初末位置来决定由初末位置来决定. .做功的过程是一个能量转做功的过程是一个能量转化的过程。化的过程。重力做功的过程是重力重力做功的过程是重力势能转化为动能的过程势能转化为动能的过程. .那么电场力做功的过程那么电场力做功的过程是什么能转化为什么能是什么能转化为什么能呢？呢？与重力做功情况相似。与重力做功情况相似。ABE+vABE+v电荷在电场中也具有势能，这种势能叫电势能。电荷在电场中也具有势能，这种势能叫电势能。电势能符号：电势能符号：

3、手写体：手写体：pEpEp 正电荷从正电荷从A点移到点移到B点时点时,静电力做正功静电力做正功,电荷电荷的电势能减少的电势能减少. 正电荷从正电荷从B点移到点移到A点时点时,静电力做负功静电力做负功, 电荷电荷的电势能增加的电势能增加.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电场力做的功等于电势能的减少量PBPAABEEW如图如图, ,在场强在场强E=103N/CE=103N/C的匀强电场中的匀强电场中, ,点电荷点电荷q=+1cq=+1c从从A A移动到移动到

4、B,ABB,AB相距相距L=1m,L=1m,电场力做功为多少电场力做功为多少? ?电势能如电势能如何变化何变化? ?电势能减少电势能减少JWAB310EqFAB+电荷在电荷在B B点具有的电势能多大？点具有的电势能多大？WAB = EPAEPB =103JJJWEEABPAPB3310100设设A A点的电势能点的电势能0PAE电荷在电荷在B B点具有的电势能多大？点具有的电势能多大？ 通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能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规定为零，或把电荷在大地表面上电势能规定为零。零。 电荷在某点的电势能，等于静电力把它从电荷

5、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。该处移动到零势能位置所做的功。WAB = EPA - EP0 EPA = WAB电势能为负表示电荷在该处的电势能比选取的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势能零点的电势能还要小. .2 2、电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性、电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性1 1、电势能是相对的，与零电势能面有关、电势能是相对的，与零电势能面有关3 3、电势能是标量、电势能是标量重力势能和电势能类比重力势能和电势能类比重力场中，重力：地球和重力场中，重力：地球和物体之间存在的吸引力物体之间存在的吸引力电场中，电

6、场力：电荷之电场中，电场力：电荷之间的作用力间的作用力有重力就有重力势能有重力就有重力势能Ep= mgh有电场力就有相应的能，有电场力就有相应的能，叫电势能叫电势能EPEp由物体和地面间的相对由物体和地面间的相对位置决定位置决定EP由电荷间的相对位置决定由电荷间的相对位置决定电场力做正功，电势能就减少电场力做正功，电势能就减少电场力做负功，电势能就增加电场力做负功，电势能就增加电场力作功，电势能改变电场力作功，电势能改变重力做功，重力势能改变重力做功，重力势能改变重力做正功，重力势能就减少重力做正功，重力势能就减少重力做负功，重力势能就增加重力做负功，重力势能就增加WW重重 = EP= EP初

7、初-EP-EP末末WW电电 = EP= EP初初-EP-EP末末下列说法中正确的是（下列说法中正确的是（ ）A.A.当两正点电荷相互靠近时，它们的电势能增大当两正点电荷相互靠近时，它们的电势能增大B.B.当两负点电荷相互靠近时，它们的电势能增大当两负点电荷相互靠近时，它们的电势能增大C.C.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时，它们的一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时，它们的电势能减小电势能减小D.D.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时，它们的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。电势能增大。ABCABC一个电荷只在电场力作用下从电场中的一个电荷只在电场力作用下从电场中的A A点

8、移到点移到B B点时，电场点时，电场力做了力做了5 510106J6J的功，那么的功，那么 ( )( )A A电荷在电荷在B B处时将具有处时将具有5 510106J 6J 的电势能的电势能B B电荷在电荷在B B处将具有处将具有5 510106J 6J 的动能的动能C C电荷的电势能减少了电荷的电势能减少了5 510106J 6J D D电荷的动能增加了电荷的动能增加了5 510106J 6J CDCD将带电量为将带电量为6 610-6C10-6C的负电荷从电场中的的负电荷从电场中的A A点移到点移到B B点，克点，克服电场力做了服电场力做了3 310-5J10-5J的功，再从的功，再从B

9、B移到移到C C，电场力做了，电场力做了1.21.210-5J10-5J的功，那么的功，那么（1 1电荷从电荷从A A移到移到B B，再从，再从B B移到移到C C的过程中电势能共改变了的过程中电势能共改变了多少？多少？（2 2如果规定如果规定A A点的电势能为零，则该电荷在点的电势能为零，则该电荷在B B点和点和C C点的电点的电势能分别为多少？势能分别为多少？（3 3如果规定如果规定B B点的电势能为零，则该电荷在点的电势能为零，则该电荷在A A点和点和C C点的电点的电势能分别为多少？势能分别为多少？增加了增加了1.810-5J. EPC=1.810-5 J EPC=-1.210-5 J

10、EPB=310-5 J EPA= -310-5 J 1.1.电场力能够对放入其中的电荷做功电场力能够对放入其中的电荷做功. .所以电荷位于所以电荷位于电场中具有能电场中具有能. .这和能为电势能这和能为电势能3.3.电势能具有相对性电势能具有相对性5.5.电场力做正功电场力做正功, ,电势能减少电势能减少电场力做负功电场力做负功, ,电势能增大电势能增大末P初P电场力EEW4.4.电势能是标量电势能是标量, ,但有正负但有正负2.2.电势能由电荷和电荷在电场中的相对位置决定电势能由电荷和电荷在电场中的相对位置决定a a和和b b为电场中的两点为电场中的两点, ,如果把如果把q=-2X10-8C

11、q=-2X10-8C的负的负电荷从电荷从a a点移动到点移动到b b点点, ,电场力对该电荷做了电场力对该电荷做了4X10-7J4X10-7J的正功的正功, ,则该电荷的电势能则该电荷的电势能( )( )A.A.增加了增加了4X10-7J B.4X10-7J B.增加了增加了2X10-7J2X10-7JC.C.减少了减少了4X10-7J D.4X10-7J D.减少了减少了8X10-7J8X10-7JC如下图如下图, ,在等量正点电荷形成的电场中在等量正点电荷形成的电场中, ,它们连线它们连线的中垂面的中垂面abab上上, , 有一电子有一电子, ,从静止开始由从静止开始由a a运动到运动到b

12、 b的过的过程中程中(a(a、b b相对相对O O对称对称),),下列说法正确的是下列说法正确的是( )( )A.A.电子的电势能始终增多电子的电势能始终增多B.B.电子的电势能始终减少电子的电势能始终减少C.C.电子的电势能先减少后增加电子的电势能先减少后增加D.D.电子的电势能先增加后减少电子的电势能先增加后减少COab+-如下图，点电荷的静电场中电场线用实线表示，但其方向未如下图，点电荷的静电场中电场线用实线表示，但其方向未标明，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹。标明，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹。a a、b b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受到电场力作

13、用，是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受到电场力作用，根据此图可作出正确判断的是根据此图可作出正确判断的是( )( )A.A.带电粒子所带电荷的性质带电粒子所带电荷的性质B.B.带电粒子在带电粒子在a a、b b两点的受力方向两点的受力方向C.C.带电粒子在带电粒子在a a、b b两点的速度何处较大两点的速度何处较大D.D.带电粒子在带电粒子在a a、b b两点的电势能何处较大两点的电势能何处较大BCDab如下图，是负点电荷产生的电场中的一条电场线。一如下图，是负点电荷产生的电场中的一条电场线。一个带正电的粒子不计重力从个带正电的粒子不计重力从a a到到b b穿越这条电场线的轨迹如图穿越这条

14、电场线的轨迹如图中虚线所示，则该带电粒子在中虚线所示，则该带电粒子在a a点的加速度一定在点的加速度一定在b b点的加点的加速度。带电粒子在速度。带电粒子在a a点的电势能一定在点的电势能一定在b b点的电势能。（填点的电势能。（填“大于大于”、“小于小于式式“等于等于”）。）。Nba小于小于大于大于F-一带电油滴在匀强电场一带电油滴在匀强电场E E中的运动轨迹如图虚中的运动轨迹如图虚线所示线所示, ,电场方向竖直向下电场方向竖直向下. .若不计空气阻力若不计空气阻力, ,则此则此带电油滴从带电油滴从a a运动到运动到b b的过程中的过程中, ,能量变化情况为能量变化情况为( )( )A.A.

15、动能减小动能减小B.B.电势能增加电势能增加C.C.动能和电势能之和减少动能和电势能之和减少D.D.重力势能和电势能之和增加重力势能和电势能之和增加EabC尽管重力做功与电场力做功很相似，但还是存在很大差异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存在两种电荷在两种电荷ABE电势能的大小是与试探电荷的电性和电量电势能的大小是与试探电荷的电性和电量q q都有关，都有关，故不能用故不能用“电势能电势能来描述电场的能的性质。来描述电场的能的性质。A0lE- -cos0qElWAcosqElEPAcosElqEPA则有：该比值是一个与该比值是一个与q q无关，仅与无关，仅与电场及电场及A A

16、点的位置有关的量。点的位置有关的量。设设EP0 =0EP0 =0该比值称为该比值称为A A点的电势点的电势零势能零势能参考点参考点qEP1 1、定义：、定义： 电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量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。的比值，叫做这一点的电势。2 2、定义式：、定义式：（EPEP及及q q含符号）含符号）qEP电势能电势能重力势能重力势能mghEP电势电势高度高度h3 3、单位：伏特，符号为、单位：伏特，符号为V V 4 4、电势只有大小，没有方向，是标量、电势只有大小，没有方向，是标量5 5、电势具有相对性、电势具有相对性电势是相对于零势能参考点的

17、，电势是相对于零势能参考点的，一般选取无穷远电势为一般选取无穷远电势为0 0，实际应用中常取大地电势为，实际应用中常取大地电势为0 06.6.沿电场线沿电场线 ( (场强场强) )方向电势越来越低方向电势越来越低 即电场线指向电势降低的方向即电场线指向电势降低的方向如何比较电势的高低？如何比较电势的高低？ABE减少减少减少减少如果把如果把q=1.0q=1.010-8C10-8C的电荷从无穷远处移至电场中的的电荷从无穷远处移至电场中的A A点，需克服电场力做功点，需克服电场力做功W=1.2W=1.210-4J.10-4J.那么那么 q q在在A A点的电势能和在点的电势能和在A A点的电势各是多

18、少？点的电势各是多少？ q q未移入电场前未移入电场前A A点的电势是多少点的电势是多少 ？VCJqEJEJEWPAAPAPAA48444102 . 1100 . 1102 . 1102 . 1102 . 10如下图，电场中有如下图，电场中有A A、B B两点，则下列说法中正确的是两点，则下列说法中正确的是（ ）A A、电势、电势A B A B 场强场强EAEBEAEBB B、电势、电势A B A B 场强场强EAEBEAEpBEpAEpBA AB BE EBC1 1、定义：、定义：电场中电势相同的各点构成的面，叫做等势面。电场中电势相同的各点构成的面，叫做等势面。与等高线类比与等高线类比（1 1在同一等势面上的任意两点间移动电荷，电场力不做功在同一等势面上的任意两点间移动电荷，电场力不做功（2 2电场线跟等势面垂直，且由电势较高的等势面指向电电场线跟等势面垂直，且由电势较高的等势面指向电势较低的等势面势较低的等势面 （3