高中物理选修电势能和电势

高中物理选修电势能和电势第一页，共二十三页，编辑于2023年，星期六重庆市石柱中学校姚国均电势能和电势2023/6/262第二页，共二十三页，编辑于2023年，星期六

试探正电荷q在电场强度为E的匀强电场中沿几条不同路径从A点移动到B点,静电力对电荷做功分别为多少?讨论MөABqFEMөABqFqFEENAB乙F沿直线AB沿折线AMB沿曲线ANB2023/6/263第三页，共二十三页，编辑于2023年，星期六甲EMөW=Fcosθ·|AB|=qE·|AM|AB沿直线ABqF2023/6/264第四页，共二十三页，编辑于2023年，星期六甲EAB沿折线AMBMөABAMW1=qE·|AM|W2=0MB所以：全过程做功W=W1+W2=qE·|AM|qFqF2023/6/265第五页，共二十三页，编辑于2023年，星期六ENAB乙沿曲线ANB呢?2023/6/266第六页，共二十三页，编辑于2023年，星期六用无数组跟静电力垂直和平行的折线来逼近ANBMW=qE·|AM|由以上的推导我们发现了什么?E乙2023/6/267第七页，共二十三页，编辑于2023年，星期六

在匀强电场中移动电荷时,静电力做功与电荷的起始位置和终止位置有关,但与电荷经过的路径无关.推广:非匀强电场也适用.一.静电力做功的特点W=qEd(适合匀强电场，d为沿电场线方向距离)2023/6/268第八页，共二十三页，编辑于2023年，星期六二、电势能重力做功与重力势能的关系?思考电场中的电荷由于受到电场力作用而具有的势能。1.定义:2023/6/269第九页，共二十三页，编辑于2023年，星期六WG=EP1-EP2=-ΔEP1.重力做正功,重力势能减少.重力做负功,即物体克服重力做功,重力势能增加.重力做的功等于重力势能的减少量.重力做功与重力势能的关系2023/6/2610第十页，共二十三页，编辑于2023年，星期六

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电场力做功与电势能的关系（讨论）若是负电荷,情况又是怎么样?2023/6/2611第十一页，共二十三页，编辑于2023年，星期六静电力做的功等于电势能的减少量WAB=EPA-EPB电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该点移动到零势能位置时电场力所做的功.(通常把离场源无限远处或大地表面或接地的电势能规定为零)2023/6/2612第十二页，共二十三页，编辑于2023年，星期六几点注意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.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2023/6/2613第十三页，共二十三页，编辑于2023年，星期六例1.如图,在场强的匀强电场中,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?E即电势能减少qFAB2023/6/2614第十四页，共二十三页，编辑于2023年，星期六取O点的电势能为零,则:EPA=qELCOSθ讨论:不同电量电荷在A点电势能与电荷的比值?思考与讨论ALOθE+比值与试探电荷无关，反应电场本身的性质。2023/6/2615第十五页，共二十三页，编辑于2023年，星期六1、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带符号计算）电势能类比重力势能电势高度三、电势2023/6/2616第十六页，共二十三页，编辑于2023年，星期六3、单位：伏特，符号为V

4、电势是标量，但有正负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02023/6/2617第十七页，共二十三页，编辑于2023年，星期六例2、关于公式可知：（）A、电场中某点的电势，与放在该点电荷具有的电势能成正比B、电场中某点的电势，与放在该点电荷的电荷量成反比C、电场中某点的电势，与该点是否有电荷，电荷的正负及电荷量的大小无关D、放入电场中某点的点电荷不同，电势能也不同，但电势能与电荷量的比值保持不变CD2023/6/2618第十八页，共二十三页，编辑于2023年，星期六例3：如果把q=1.0×10-8C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=1.2×10-4J.那么⑴q在A点的电势能和在A点的电势各是多少？⑵q未移入电场前A点的电势是多少？2023/6/2619第十九页，共二十三页，编辑于2023年，星期六沿电场线(场强)方向电势越来越低即电场线指向电势降低的方向ABE电荷由A点运动的B点正电荷负电荷电场力做功电势能变化电势变化减少减少如何比较电势的高低正功减少负功增大2023/6/2620第二十页，共二十三页，编辑于2023年，星期六例4：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ψA>ψB

场强EA>EBB、电势ψA>ψB

场强EA<EBC、将+q由A点移到B点，电场力做正功D、将-q分别放在A、B两点时具有电势能EpA>EpBABEBC2023/6/2621第二十一页，共二十三页，编辑于2023年，星期六1、定义：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（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