高中物理 4电势能和电势课件 新人教选修31

1、2021/8/11 星期三11-4 电势能和电势2021/8/11 星期三2一个试探电荷在电场中某点由静止释放,将如何运动?E 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.+F什么能转换为动能的呢电场中的能量2021/8/11 星期三3BMAFq W甲= F|AB|cos=qE|AM|把正电荷沿不同路径从A点移到B电场力做功？+甲乙丙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: W乙= qE|AM| W丙= qE|AM|沿任意路径电场力做功: W任意=qE|AM|一.静电力做功的特点2021/8/11 星期三4一.静电力做功的特点静电力做功与路径

2、无关,由初末位置来决定.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？与重力做功情况相似。2021/8/11 星期三5ABE+vABE+v二.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：手写体：pEp 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, 电荷的电势能增加.2021/8/11 星期三6二.电势能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2021/8/11 星期三7如图,在场强E=103N/

3、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EqFAB+电荷在B点具有的电势能多大？例题1：计算电势能2021/8/11 星期三8WAB = EPAEPB =103J设A点的电势能例题1：计算电势能电荷在B点具有的电势能多大？2021/8/11 星期三9 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二.电势能2021/8/11 星期三10电势能为负表示电荷在该处的电势能比选取

4、的势能零点的电势能还要小.2、电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性1、电势能是相对的，与零电势能面有关3、电势能是标量二.电势能几点注意2021/8/11 星期三11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电场中，电场力：电荷之间的作用力有重力就有重力势能Ep= mgh有电场力就有相应的能，叫电势能EPEp由物体和地面间的相对位置决定EP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负功，电势能就增加电场力作功，电势能改变重力做功，重力势能改变重力做正功，重力势能就减少重力做负功，重力势能就增加W重 = EP初-EP末W电 = EP初-EP末2021/8/1

5、1 星期三12下列说法中正确的是（ ）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。ABC课堂小练2021/8/11 星期三13一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5106J的功，那么 ( )A电荷在B处时将具有5106J 的电势能B电荷在B处将具有5106J 的动能C电荷的电势能减少了5106J D电荷的动能增加了5106J CD课堂小练2021/8/11 星期三14将带电量为610-6C的负电荷从电场中的A点移到

6、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？增加了1.810-5J. EPC=1.810-5 J EPC=-1.210-5 JEPB=310-5 J EPA= -310-5 J 课堂小练2021/8/11 星期三151.电场力能够对放入其中的电荷做功.所以电荷位于电场中具有能.这和能为电势能3.电势能具有相对性5.电场力做正功,电势能减少电场力做负功

7、,电势能增大4.电势能是标量,但有正负2.电势能由电荷和电荷在电场中的相对位置决定课堂小结2021/8/11 星期三16a和b为电场中的两点,如果把q=-2X10-8C的负电荷从a点移动到b点,电场力对该电荷做了4X10-7J的正功,则该电荷的电势能( )A.增加了4X10-7J B.增加了2X10-7JC.减少了4X10-7J D.减少了8X10-7JC课堂小练2021/8/11 星期三17如图所示,在等量正点电荷形成的电场中,它们连线的中垂面ab上, 有一电子,从静止开始由a运动到b的过程中(a、b相对O对称),下列说法正确的是( )A.电子的电势能始终增多B.电子的电势能始终减少C.电子

8、的电势能先减少后增加D.电子的电势能先增加后减少COab+-课堂小练2021/8/11 星期三18如图所示，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。a、b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( )A.带电粒子所带电荷的性质B.带电粒子在a、b两点的受力方向C.带电粒子在a、b两点的速度何处较大D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大BCDab课堂小练2021/8/11 星期三19如图所示，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a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示，则

9、该带电粒子在a点的加速度一定在b点的加速度。带电粒子在a点的电势能一定在b点的电势能。（填“大于”、“小于”式“等于”）。Nba小于大于F-课堂小练2021/8/11 星期三20一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图虚线所示,电场方向竖直向下.若不计空气阻力,则此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为( )A.动能减小B.电势能增加C.动能和电势能之和减少D.重力势能和电势能之和增加EabC课堂小练2021/8/11 星期三21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ABE电荷由A点运动的B点正电荷负电荷电场力做功正功负功电势能变化减少增加电势能的大小是与试探电荷的

10、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。2021/8/11 星期三22A0lE-该比值是一个与q无关，仅与电场及A点的位置有关的量。设EP0 =0该比值称为A点的电势零势能参考点2021/8/11 星期三23电势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。2、定义式：（EP及q含符号）电势能类比重力势能电势高度2021/8/11 星期三243、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电势2021/8/11 星期三256.沿电场线 (

11、场强)方向电势越来越低 即电场线指向电势降低的方向如何比较电势的高低？电势ABE电荷由A点运动的B点正电荷负电荷电场力做功正功负功电势能变化减少增加电势变化减少减少2021/8/11 星期三26如果把q=1.010-8C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=1.210-4J.那么 q在A点的电势能和在A点的电势各是多少？ q未移入电场前A点的电势是多少 ？课堂小练2021/8/11 星期三27如图所示，电场中有A、B两点，则下列说法中正确的是（ ）A、电势A B 场强EAEBB、电势A B 场强EAEpB课堂小练ABEBC2021/8/11 星期三28等势面1、定义：电场中电势

12、相同的各点构成的面，叫做等势面。与等高线类比（1）在同一等势面上的任意两点间移动电荷，电场力不做功（2）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 （3）等势面密处场强大、电场线密，等势面疏处场强小、电场线疏 （4）不同等势面在空间不相交、不相切2、等势面的特点：2021/8/11 星期三29几种常见的等势面类比地理等高线点电荷的等势面2021/8/11 星期三30几种常见的等势面等量异种点电荷的等势面2021/8/11 星期三31等量同种点电荷的等势面几种常见的等势面2021/8/11 星期三32几种常见的等势面一头大一头小的导体的等势面等势面越密集的地方，电场强度越大。2021/8/11 星期三33几种常见的等势面匀强电场的等势面2021/8/11 星期三34关于等势面，正确的说法是（）A电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功B等势面上各点的场强大小相等C等势面一定跟电场线垂直D两等