电势能和电势课件高二上学期物理人教版选修31

1.4电势能和电势从能量的角度认识电场复习回顾1、功的计算：功是能量转化的量度！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重力做正功，重力势能减少;重力做负功，重力势能增加(3)重力势能是相对的,须选定零势能参考面类比：电荷在静电场中也会有势能吗？ 是电场力做功引起这种势能的变化吗？方法：如何研究电场能的性质？可否用研究重力场一样的方法来研究呢？问题：电场力做功又有什么特点？如图,在匀强电场中,将一个+q的电荷沿直线从A点移动到B点,电场力做功是多少？WAB=FXABcosθXABcosθxAM如果沿甲或乙或丙,电场力做功又是多少？匀强电场中，电场力做功等于电场力

乘以沿力方向的位移。与运动路径无关，只与起末位置有关qE=电场力做功特点结论★此结论对于非匀强电场也适用这与什么力做功相似呢？BMAө+甲乙丙F电

在物理上，对力产生的原因，我们都用场来解释，它们就一定有许多相似的地方，下面，我们就将重力场与电场进行对比，从功和能的角度来认识电场，认识一些新的物理量:电势能，电势，和电势差。重力场电场mgqE

物体能够对外做功，我们就说它具有能量，在重力场中，物体受到的重力能够对外做功，我们就说它具有重力势能；同样，在电场中，电荷受到的电场力也能对外做功，我们就说它具有电势能。B如何表示电势能的大小呢A电势能（Ep）重力场电场mgqE1.电荷在电场中具有的势能，

叫电势能。2.符号:EP,单位:J在重力场中，WG>0时,EP减小，WG<0时,EP变大在电场中，W电>0时,EP减小，W电<0时,EP变大4.W电>0时,EP减小，W电<0时,EP增加在重力场中，WG=-△EP在电场中，W电

=-△EP电5.功能关系:W电

=-△EP电即:电荷从A点移动到B点电场力做的功WAB=-(EPB-EPA)AB3.标量：有正负，表示大小重力场电场mgqE零势能面零势能面h在重力场中，在描述重力势能时，需要先选一个参考面，作为零势能面，若物体距地面的高度为h，则重力势能就写成EP=mgh同样的道理，在电场中，要描述电势能时，也需要先选一个参考面，作为零势能面，通过类比EP=mgh，就可写出电势能的表达式：EP=qφ在重力场中：EP=mgh在电场中：EP电=q

φ

5.定义式：EP电=q

φ

φ叫作电势，类似于重力场中的高度，单位：V电势

φ重力场电场mgqE1.定义式：2.单位：伏（V）在重力场中：h=0时，EP重=0在电场中：

φ

=0时，EP电=0零势能面零势能面hh=0φ=03.φ

=0时，EP电=0零电势点的选取是任意的，一般选择大地或无穷远处φ

=04.φ是标量，但有正负之分，其正负表示大小5.沿着

电场线方向，电势逐渐降低.6.电场中某点的电势能，等于将电荷从零电势点移到该点时电场力做的功比值定义法，计算时要代入正负号例如：φ

A=3V：比0电势高3V

φ

B=-5V：比0电势低5V

故φ

A

＞

φ

B电势差（U）重力场电场零势能面零势能面hAh=01.定义：在重力场中：hBABAB△h在电场中：△

φφ

AφB电场中A、B两点之间电势之差即：UAB=

φA-φBUBA=

φB-φA电势差的绝对值也叫电压在重力场中：W=G△h在电场中：WAB=qUAB2.公式：UAB=注意：电势差UAB是由电场本身决定的，与WAB和q无关，不能说UAB∝WAB,也不能说UAB∝1/q重力场电场mgqE零势能面零势能面hh=0φ=04.电场力做功：WAB=qUABUAB=WAB=qUAB3.是标量:正负代表一点比另一点电势高或低

5.决定因素:WAB跟路径无关,UAB也跟路径无关;且跟WAB和q都无关,只是由电场本身和两点位置有关.注：计算时要将UAB和q的正负号代入理解、区分各个物理量重力场电场hAhBABAB△h△

φφ

AφBEP重EP电GqhφUAB

EP电=qφWAB=EPA-EPBUAB=

φA-φBUAB=重力场电场Gq1.等势面：电势相同的点连成的线(面)等势面2.等势面的特点：(1)电场线与等势面垂直(3)电场线从电势高的等势面

指向电势低的等势面。(4)沿着电场线方向，电势降落得最快。（5）初、末位置在同一等势面时，W电=0(6)等势面不相交，不相切。（2）在同一等势面上移动电荷，

电场力不做功；(7)等势面是为了描述电场性质而假想的面3、几种常见电场的等势面（1）匀强电场的等势面a、电场线和等势面都是均匀分布的b、电场线方向就是电势降落的方向（2）点电荷电场的等势面a、等势面为同心球面b、越近电荷，等差等势面越密c、沿电场线方向电势降低（3）等量异种电荷电场的等势面a、以两点连线为轴，等势面上下对称，轴上电势由正电荷指向负电荷逐渐降低b、以两点连线中垂线为轴，等势面左右对称。中垂线即为一个等势面，若无穷远处电势为零，