－电势电势差电势能等势面沪-A3演示文稿设计与制作【继续教育专业】

－电势电势差电势能等势面沪-A3演示文稿设计与制作【继续教育专业】3－1电势电势差电势能等势面沪-A3演示文稿设计与制作四、电势和电势差复习回顾1、功的计算：2、重力做功的特点：(1)与路径无关,由初末位置的高度差来决定.(2)重力做功WG与重力势能变化的关系(3)重力势能是相对的,须选定零势能参考面功是能量转化的量度！重力做正功，重力势能减少重力做负功，重力势能增加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B+MAFөq+WAB=F·|AB|cosθ=qE·|AM|把正电荷沿不同路径从A点移到B电场力做功？感谢观看谢谢大家A3演示文稿设计与制作信息技术2.0微能力认证作业中小学教师继续教育参考资料二、电势能1、电场中的电荷由于受到电场力作用而具有的势能。做功的过程是一个能量转化的过程，那么电场力做功的过程是什么能转化为什么能呢？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.ABE+vABE+v如果是负电荷情况相同二、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=1m,电场力做功为多少?电势能如何变化?电荷在B点具有的电势能多大？电势能减少EqFAB设A点的电势能WAB=EPA－EPB=103J电势能为负表示的物理意义是什么？+电势能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3、电势能是相对的，与零电势能面有关5、电势能是标量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。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=EP0-EPtW电=EP0-EPt例2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？（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1.8×10-5J.EPC=1.8×10-5JEPC=-1.2×10-5JEPB=3×10-5JEPA=-3×10-5J三、电势差1、电势差：也叫电压2、电势差的单位：伏特（符号V）

1V=1J/C3、电势差是标量。4、电势差UAB与q、WAB均无关，仅与电场中A、B两位置有关。故电势差反映了电场本身的性质。(要带符号运算)例3、在如图所示的电场中，把点电荷q=+2×10-11C，由A点移到B点，电场力做功WAB=4×10-11J。A、B两点间的电势差UAB等于多少？B、A两点间的电势差UBA等于多少？

UAB=2VUBA-2V例4、如图所示的电场中，A、B两点间的电势差UAB=20V，将点电荷q=-2×10-9C，由A点移到B点，静电力所做的功是多少？

WAB=-4.0×10-8J 电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值1V=1J/C四、电势1.定义:2.公式:3.单位:伏特(V)(计算时要代入正负号)4.标量(有正负)5.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.)6.电势的固有性：电场中某点的电势的大小是由电场本身的性质决定的，与放不放电荷及放什么电荷无关。即与Ep、q无关7.沿电场线方向电势降低五、电势差与电势的关系1、电势差：电场中两点间电势的差值，也叫电压则有或者表示成显然设电场中A点的电势为，B点的电势为例5、电场中A、B两点的电势是ψA=800V，ψB=-200V，把电荷q=-1.5×10-8C由A点移到B点，电场力做了多少功？电势能是增加还是减少，增加或者减少多少？

WAB=-1.5×10-5J

电势能增加，增加1.5×10-5J例6.将一电量为的点电荷从电场外一点P移至电场中某点A,电场力做功,求A点的电势.解:场外一点P的电势为从PA,电场力做的功PAEW-=注意:计算电势首先要规定零电势处,且电势可以为负.课堂训练1、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5×10－6J的功，那么()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5×10－6JD．电荷的动能增加了5×10－6JCD课堂训练2．如图1所示，a、b为某电场线上的两点，那么以下的结论正确的是（）A．把正电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能减少B．把正电荷从a移到b，电场力做负功，电荷的电势能增加C．把负电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能增加D．从a到b电势逐渐降低AD课堂训练3、有关电场中某点的电势，下列说法中正确的是（）A、由放在该点的电荷所具有的电势能的多少决定B、由放在该点的电荷的电量多少来决定C、与放在该点的电荷的正负有关D、是电场本身的属性，与放入该点的电荷情况无关D六、等势面1、等势面：电势相等的点所构成的面。通常相邻等势面之间的电势差相等。(称为等差等势面）2、典型电场的等势面点电荷的电场的等势线等量异种电荷电场的等势面等量同种电荷电场的等势面匀强电场的等势面带电导体周围电场的等势面三、等势面的特点（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（5）处于静电平衡状态的导体是一个等势体，其表面为一个等势面例7、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．两等势面不能相交CD例8、一个点电荷，从静电场中的a点移至b点，其电势能的变化为零，则（）

A．a、b两点的场强一定相等

B．该电荷一定沿等势面移动

C．作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的

D．a、b两点的电势相等D例9、在匀强电场中有a、b、c三点，位置关系如图所示，其中bc=1cm，已知电场线与abc三点所在的平面平行,若将电量为-2×10－８C的点电荷从a移到b，电场力不做功，而把该电荷从a移到c，电场力做功为1.8×10－７J(1)画出通过a、b、c三点的电场线(2)求该匀强电场的电场强度答案：9×102V/m第五节电场强度和电势差的关系一、场强和电势差的区别1．电场强度E描述了电场具有力的性质，电势差U描述了电场具有能的性质，E是矢量，U是标量．2．E和U描述电场的角度虽不同，但作为反映同一电场的两个物理量，存在着一定的联系．电场力（F=qE）电势能的变化

WAB=qUAB电场强度（E）移动电荷q做功?电势差（UAB）我们以匀强电场为例来确定E和U的关系.如图所示，设在匀强电场E中，有一电荷量为q的带正电粒子在电场力作用下由A点移到B点，则电场力做功，A、B间电势差为UAB，相距l，AB与场强方向的夹角为．从力的角度来看，其中dAB是沿电场强度方向A、B间的距离从能的角度来看，由此可得：二、电场强度和电势差的关系1、在匀强电场中，场强在数值等于沿场强方向每单位距离上的电势差．2、适用条件：匀强电场，而且沿着场强的方向，即式中的d是沿场强方向两点间的距离．3、场强的单位V／m和N／C是一致的：1V／m＝1N／C．注意：在非匀强电场中，E和U也有一定的关系，但不像在匀强电场中的关系式那么简单．例1、关于匀强电场中的电势差与场强的关系，正确的说法是（）A．任意两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积B．电势降落的方向必定是场强方向C．活电场线方向任意相同距离的两点间的电势差必相等D．不沿电场线方向任意相同距离的两点间的电势差不可能相等C例2、图中实线表示电场线，虚线表示等势面，过a.b两点的等势面的电势分别为40V、20V，那么ab连线的中点的电势值为：（）A等于30VB大于30VC小于30VD无法确定abc例3、在电场强度为600N/C的匀强电场中，A、B两点相距5cm，若A、