《物理14电势能和电势新人教选修学习教案.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理14电势能和电势新人教选修学习教案.ppt（29页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、复习(fx)回顾cosWF L 1、功的计算(j sun)：2、重力(zhngl)做功有什么特点？(1)与路径无关,由初末位置的高度差来决定.(2)WG与重力势能的关系.12GPPPWEEE (3)重力势能是相对的,有零势能面.(人为选定) 重力势能具有系统性功是能量转化的量度！第1页/共28页第一页，共29页。一、静电力做功(zugng)的特点 正电荷q在电场强度为E的匀强电场中由A运动(yndng)到M电场力做功吗？做了多少功？Eqq受力吗？多大？AMdW=qEAM第2页/共28页第二页，共29页。求试探电荷q沿直线(zhxin)AB移动到B时电场力做的功：E+q ABMcosWFABqE
2、AM第3页/共28页第三页，共29页。E+q ABWqEAMM第4页/共28页第四页，共29页。结论(jiln)：在匀强电场中移动电荷时，静电力做的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。(对于(duy)非匀强电场也适用)这与什么力做功像似呢？第5页/共28页第五页，共29页。 将+q由A移到B的过程电场力对电荷(dinh)做功为：将-q由A移到B的过程，电场力对电荷(dinh)做功为：dAB+qELcosWqEdqEl电cosWqEdqEl 电做功做功(zugng)的过程的过程是一个是一个能量转化的过程，能量转化的过程，那么电场力做功那么电场力做功(zugng)的的过程是什
3、么能转化过程是什么能转化为什么能呢？为什么能呢？第6页/共28页第六页，共29页。二、电势(dinsh)能电场力做功(zugng)与电势能有什么关系？（联系重力做功(zugng)与重力势能的关系）电荷在电场中具有(jyu)的与电荷位置有关的能，叫电势能。物体被举高具有重力势能。1、电荷在电场中具有电势能。 重力对物体做正功，物体的重力势能减小 2、电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小 重力对物体做负功，物体的重力势能增大 3、电场力对电荷做负功，电荷的电势能增大第7页/共28页第七页，共29页。12GPPPWEEE 重力做多少功，物体(wt)重力势能就变化多少。 4 4、电场力做多少功，电荷(
4、dinh)(dinh)电势能就变化 多少。重力势能(zhn l sh nn)是相对的，与零势能面有关5、电势能是相对的，与零电势能面有关ABPAPBPWEEE 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。电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该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处移动到零势能位置所做的功第8页/共28页第八页，共29页。重力势能是物体和地球(dqi)所共有的，具有系统性6、电势能是电荷和电场(din chng)所共有的，具有系统性7、电势(dinsh)能是标量由此可见，电场力做功与重力做功，电势能与重力势能都很
5、相似，所以大家在学习电势能过程中应该多联系重力做功与重力势能的关系帮助理解电势能。第9页/共28页第九页，共29页。重力势能和电势重力势能和电势(dinsh)能类比能类比 重力场中，重力：地球重力场中，重力：地球(dqi)和物体之间存在的吸引力和物体之间存在的吸引力电场电场(din chng)中，电场中，电场(din chng)力：电荷之间的力：电荷之间的作用力作用力有重力就有重力势能有重力就有重力势能Ep= mghEp= mgh有电场力就有相应的能，叫有电场力就有相应的能，叫电势能电势能EPEp由物体和地面间的相对位由物体和地面间的相对位置决定置决定EP由电荷间的相对位置决定由电荷间的相对位
6、置决定电场力做正功，电势能就减少电场力做正功，电势能就减少电场力做负功，电势能就增加电场力做负功，电势能就增加电场力作功，电势能改变电场力作功，电势能改变重力做功，重力势能改变重力做功，重力势能改变重力做正功，重力势能就减少重力做正功，重力势能就减少重力做负功，重力势能就增加重力做负功，重力势能就增加W W重重 = E= EP1P1-E-EP2P2W W电电 = E= EPAPA-E-EPBPB第10页/共28页第十页，共29页。尽管重力做功与电场力做功很相似，但还是(hi shi)存在很大差异 正电荷顺电场线移动正电荷顺电场线移动(ydng)， 电场力做正功，电势能减少电场力做正功，电势能减
7、少 负电荷顺电场线移动负电荷顺电场线移动(ydng)， 电场力做负功，电势能增加电场力做负功，电势能增加 正电荷逆电场线移动正电荷逆电场线移动(ydng)， 电场力做负功，电势能增加电场力做负功，电势能增加 负电荷逆电场线移动负电荷逆电场线移动(ydng)， 电场力做正功，电势能减少电场力做正功，电势能减少存在(cnzi)(cnzi)两种电荷第11页/共28页第十一页，共29页。例例1右图中右图中M、N为电场中某一条电场线为电场中某一条电场线 方向向右，在线上取两点方向向右，在线上取两点a、b 今将一电荷今将一电荷(dinh)q从从a移到移到b则（则（ ）A.电场力做正功，电场力做正功，q的电
8、势能增加；的电势能增加；B.电场力做负功，电场力做负功，q的电势能增加；的电势能增加；C.电场力做正功，电场力做正功，q的电势能减少；的电势能减少；D.电场力做负功，电场力做负功，q的电势能减少。的电势能减少。C第12页/共28页第十二页，共29页。 例2：A和B为电场中某条电场线上的点，如图：将q=410-9 C的正电荷从A点移到B点需克服电场力做功5 10-7 J，则 电场方向(fngxing)由AB还是BA？ 电荷在哪点时电势能大？大多少？AB答案(d n)(d n)：（1 1）BA BA （2 2）在B B点时电势能大 5 5 10-7 J10-7 J第13页/共28页第十三页，共29
9、页。 电场的力的性质我们必须用场强E来描述(mio sh)，那么电场的能的性质我们又应该用什么物理量来描述(mio sh)呢？能否用“电势能”呢？ 电场的能的性质也是电场本身的一种属性，它只能由场源本身所决定，而与电场中有无放入试探(shtn)电荷无关。而电势能的大小是与试探(shtn)电荷的电量q有关的（因q越大，其所受电场力就越大，具有的做功本领大，电势能也就大），故不能用“电势能”来描述电场的能的性质，我们引入一个新的物理量“电势”来表示它。第14页/共28页第十四页，共29页。电势：描述电势：描述(mio sh)(mio sh)电场的能的性质电场的能的性质的物理量。的物理量。 如图所示
10、，设想把一试探电荷如图所示，设想把一试探电荷+q +q 放在电场中某放在电场中某处处A A或或B B。它们。它们(t men)(t men)在电场力在电场力F F的作用下均的作用下均移至无限远处。则有：移至无限远处。则有：WAWBWAWB那么怎样去衡量电场那么怎样去衡量电场(din chng)的能的性质、怎样去定义的能的性质、怎样去定义“电势电势”呢？呢？+ABEpA-0EpB-0qEqEBpApqEqEBpAp同理可知：若试探电荷为同理可知：若试探电荷为-q-q，也有：，也有： 也就是说，比值也就是说，比值E EpApA/q /q的大小与试探电荷的正负及电量的大小与试探电荷的正负及电量q q
11、均无均无关，只与电场中该点在电场中的位置有关，故其可衡量电场关，只与电场中该点在电场中的位置有关，故其可衡量电场的性质。的性质。三三. 电势电势第15页/共28页第十五页，共29页。取O点的电势(dinsh)能为零, 则:EPA = q E L COSELCOSqEPA讨论电势能与电荷(dinh)的比值?ALOE+第16页/共28页第十六页，共29页。电荷在电场(din chng)中某一点的电势能与它的电荷量的比值2. 公式(gngsh):qEP3. 单位: 伏特(ft) 符号为V1 V = 1 J/C三三. 电势电势1. 定义定义:第17页/共28页第十七页，共29页。对电势(dinsh)的
12、理解 1：电势的相对性：某点电势的大小是相对于零点电势而言的。零电势的选择是任意的，一般选地面和无穷远为零势能面。 2：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(dinh)及放什么电荷(dinh)无关。 3：电势是标量 4：计算时EP,q, 都带正负号。第18页/共28页第十八页，共29页。1.沿着电场线方向,电势将怎样(znyng)变化? 第19页/共28页第十九页，共29页。2.如何确定(qudng)电场中某点的电势? ( (提示提示(tsh):(tsh):类比于电势能的确类比于电势能的确定定.) .)第20页/共28页第二十页，共29页。1. 电场线指向
13、(zh xin)电势降低的方向2.与电势能的情况相似,应先确定电场中某点的电势为零.(通常(tngchng)取离场源电荷无限远处或大地的电势为零.) 第21页/共28页第二十一页，共29页。例例3. 将一电量将一电量(dinling)为为 的点电的点电荷从电场外一点荷从电场外一点P移至电场中某点移至电场中某点A, 电场力做电场力做功功 ,求求A点的电势点的电势.62 10 Cq54 10 J解解:（设场外一点（设场外一点(y din)P的电的电势为势为 0)pJWEPA51045P6410 V20V210AAEq 从从P A,电场力做的功电场力做的功 PAEW 点评点评: :电势电势(dins
14、h)(dinsh)的确定首先要确定零电的确定首先要确定零电势势(dinsh)(dinsh)处处, ,且电势且电势(dinsh)(dinsh)可以为负可以为负. .第22页/共28页第二十二页，共29页。3.电势为负数(fsh)时,负号表示方向吗?第23页/共28页第二十三页，共29页。1. 电场线指向(zh xin)电势降低的方向2.与电势能的情况相似,应先确定(qudng)电场中某点的电势为零.(通常取离场源电荷无限远处或大地的电势为零.) 3.电势是标量(bioling),只有大小,没有方向.(负电势表示该处的电势比零电势处电势低.)第24页/共28页第二十四页，共29页。思考思考(sko
15、) 在上面关于电势(dinsh)能和电势(dinsh)的讨论及插图中,我们一直把试探电荷q当作正电荷处理.请把q当做负电荷,重复以上讨论.其结果与上面的结果是否一致?第25页/共28页第二十五页，共29页。高度高度(god)和和电势电势 重力场中，同一重力场中，同一(tngy)(tngy)物物体在不同位置，体在不同位置，EpEp不同。不同。电场中，同一电荷电场中，同一电荷(dinh)(dinh)在电场中的不同在电场中的不同位置位置,EP,EP不同。不同。不同物体在同一位置，不同物体在同一位置，E Ep p正比于质量正比于质量m m不同电荷在同一位置，不同电荷在同一位置，E EP P正比于电量正
16、比于电量q qE Ep p/m = gh/m = gh，h h只与相对位置只与相对位置有关有关E EP P/q /q 叫做电势叫做电势 ， 只与相对只与相对位置有关位置有关 第26页/共28页第二十六页，共29页。 练习练习. 如图所示如图所示,在同一条电场线上有在同一条电场线上有A . B .C 三点三点,将将 的点电荷由的点电荷由A点移动到点移动到B点点,电场力做什么功电场力做什么功?做多少功做多少功?电电势能变化了多少势能变化了多少?在将该电荷由在将该电荷由B点移到点移到C点点,电场力做什么功电场力做什么功?做多少功做多少功?电势能变化了多电势能变化了多少少? cq6106VA5VC20BABC第27页/共28页第二十七页，共29页。感谢您的观看(gunkn)！第28页/共28页第二十八页，共29页。NoImage内容(nirng)总结复习回顾。(3)重力势能是相对(xingdu)的,有零势能面.(人为选定)。第1页/共28页。重力对物体做负功，物体的重力势能增大。重力做多少功，物体重力势能就变化多少。有重力就有重力势能Ep= mgh。第10页/共28页。尽管重力做功与电场力做功很相似，但还是存在很大差异。EpA-0EpB-0。同理可知：若试探电荷为-q，也有：。第27页/共28页。感谢您的观看第二十九页，共29页。