周四电势能和电势

nylpf1nylpf2电势能和电势宁乡一中物理组罗朋峰类比回顾1：重力势能nylpf4mABC1、功是能量转化的量度，研究能量问题往往从功的研究入手。2、重力做功特点：重力做功只与初末位置有关，与路径无关。——做功与路径无关是能够引入势能概念的必要条件。说明：各种势能都是空间点的函数，即一个点对应一个确定的值。3、从A到B，重力做正功，重力势能减少从B到A，重力做负功，重力势能增加WAB=EpA－EpB4、重力势能具有系统性，即由物体与地球共有，也可认为是物体与重力场共有。5、重力势能具有相对性，零势能点可任意选取，一般选地面为零势能点。相比重力势能值，重力势能的变化量更重要。类比回顾2：从电场力到电场强度nylpf51、试探电荷受到电场力F，与场源电荷产生的电场有关，也与试探电荷带电量q有关。2、用比值定义法定义一个新的物理量E=F/q，称为电场强度——表征电场的力的性质，只与电场本身有关，与试探电荷无关。问题引入nylpf6怎么研究电场的能的性质？nylpf7功是能量转化的量度尝试通过研究电场力做功来研究电场的能量问题类比思考：若电场力做功的特点，也满足只与初末位置有关，而与经过的路径无关，则也可以引入势能的概念，否则就不能引入。电场力做功与路径有关么？nylpf8电场力做功与路径有关么？nylpf9电场力做功与路径有关么？nylpf10电场力做功的特点nylpf11所以就也可以引入势能概念，即电荷在电场中也具有势能，叫做电势能，用Ep表示。电势能说明nylpf12电荷在电场中也具有势能，叫做电势能，用Ep表示。电势能是标量，单位是J，有正负但没有方向，正负表示相对零势能点的大小。通过静电力做功分析电势能的变化nylpf13静电力做正功，电势能减少静电力做负功（克服静电力做功），电势能增加即：WAB=EpA－EpB类比nylpf14重力做功与重力势能的关系静电力做功与电势能的关系两者非常相似之处：都有系统性和相对性但还是有很大的差异：质量只有一种类型而电荷存在正负电荷两种重要关注：电荷的正负种类带来的区别和讨论电势能的系统性和相对性nylpf15电势能具有系统性：由试探电荷与场源电荷的系统共有，也可认为是试探电荷与电场的系统共有的。电势能具有相对性：零势能位置可任意选取，通常把试探电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为0，或把电荷在大地表面上的电势能规定为0。电荷在某点的电势能，等于把它从这点移动到零势能位置时静电力做的功。应该表述如：电荷A在电场中B点与电场（场源电荷）共有的电势能常见表述如：电荷A在电场中B点具有的电势能正负电荷的电势能的特点nylpf16正电荷顺电场线移动，电场力做正功，电势能减少正电荷逆电场线移动，电场力做负功，电势能增加负电荷顺电场线移动，电场力做负功，电势能增加负电荷逆电场线移动，电场力做正功，电势能减少定义一个新的概念来描述电场的能的性质nylpf17电势能具有系统性：试探电荷与电场的系统共有的。即既与电场有关，又与试探电荷有关。为了描述电场本身的能的性质，类比电场强度的定义，用比值定义法电势的概念：电势：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，用φ表示。单位为伏特，符号为V，1V=1J/C。电势是标量，即1V高于－5V。重要：电荷的正负种类带来的区别和讨论电势φ描述电场的能的性质电场强度E描述电场的力的性质电势nylpf18沿电场线方向电势逐渐降低总结：电势能和电势nylpf19电势：1、沿电场线方向，电势越来越低说明：电势降低的方向一定是电场线的方向电势降低最快的方向一定是电场线的方向2、对正电荷，电势能越大，所在位置电势越高；对负电荷，电势能越大，所在位置电势越低。电势能：1、从做功与能量变化关系看：静电力做正功，电势能减少；静电力做负功（克服静电力做功），电势能增加即：WAB=EpA－EpB2、从电势与电势能的关系看：Ep=φq，注意q的正负。3、若某点的电势为零，则试探电荷在该点的电势能也为零。→错误→正确1V=1J/C1J=1V·C练习巩固nylpf20电势能增加了18×10－5JEpB＝3×10－5J；EpC＝18×10－5JEpA′＝－3×10－5J；EpC′＝－12×10－5J从做功来分析能量变化nylpf21nylpf22EpA＝12×10－4J；φA＝12×104V不变，仍是φA＝12×104Vnylpf23nylpf24nylpf25nylpf26A点的电势为多少？增加3×10－5J－3×10－5J