电势能和电势

第一章静电场

第四节电势能和电势人教版选修3－1思考：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BMAFөq

W甲=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？+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.静电力做功的特点结论：静电力做功与路径无关,由初末位置来决定.电场力做功的过程是什么能转化为什么能呢？注：对于非匀强电场也适用

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二.电势能1、定义：电荷在电场中受到电场力而具有的与位置有关的势能叫做电势能。

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

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。3、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－EPB=EPA－0EPA=WAB将电荷由A点移到B点，设B点所在位置为零势能位置，则：

电场力做的功等于电势能的减少量

电势能为负表示电荷在该处的电势能比零还要小.5、电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性4、电势能是相对的，与零电势能面有关6、电势能是标量，正负表示该点的电势能相对零点的电势能的高低。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=EP1-EP2W电=EPA-EPB１、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２、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课堂小练3、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4、如图所示，ＭＮ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”）。NＭba小于大于F-课堂小练5、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？EPC=1.8×10-5J

EPC=-1.2×10-5JEPB=3×10-5J

EPA=-3×10-5J三、电势1、定义：6、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3、相对性：先规定零电势点，一般选取无穷远或大地电势为零。1J/C=1V2、代入公式中的EP及q含正负号4、沿电场线(场强)方向电势越来越低5、正电荷的电场中电势为正，负电荷的电场中电势为负ABEφA

＞φB7、电势是标量，在规定了零电势后，电场中各点的电势可以是正值，也可以是负值。正值表示该点电势比零电势高，负值表示该点电势比零电势低。1、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？课堂小练2、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>EpB课堂小练ABEBC四、等势面电场中电势相同的各点构成的面，叫做等势面。1、定义：2、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（3）电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面（2）等势面一定与电场线垂直，即跟场强方向垂直（4）不同等势面在空间不相交、不相切（5）等势面密处场强大、电场线密，等势面疏处场强小、电场线疏+－3、几种常见的等势面E匀强电场的等势面带电导体周围的电场和等势面3、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课堂小练课堂小练4、孤立点电荷电场中的一簇等势面如图所示中虚线所示，其电势分别为ψ1、ψ2、ψ3，A、B、C是某电场线与这簇等势面的交点，且ab=ac.现将一负电荷由a移到b，电场力做正功W1；再由b移至C，电场力做正功W2,则（

）A.W1=W2，ψ1＜ψ2＜ψ3B.W1=W2，ψ1＞ψ2＞ψ3C.W1＞W2，ψ1＞ψ2＞ψ3D.W1＜W2，ψ1＞ψ2＞ψ3C1235、甲是等量异号电荷的电场线分布图，乙是等量同号点电荷的电场线分布图。AOB是两点电荷的连线的垂直平分线，O是连线中点。（1）在甲图中，把单位正试探电荷从O点沿OA移动到无限远处，静电力是否做功？电势能是否变化？怎样变化？（2）在乙图中，把单位正试探电荷从O点沿OA移动