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1、电势能和电势电势能和电势电势能和电势电势能和电势一、电场能的性质一、电场能的性质E E+ +F F电势能和电势电势能和电势点电荷只在电点电荷只在电场力作用下,场力作用下,一、电场能的性质一、电场能的性质E E+ +F F动能动能越来越大。越来越大。电荷在电场中具有跟位置相关的能。电荷在电场中具有跟位置相关的能。速度速度越来越大,越来越大,做做加速加速运动,运动,动能是动能是什么能什么能转化来的?转化来的?电势能和电势电势能和电势二、静电力做功的特点二、静电力做功的特点电势能和电势电势能和电势 由于移动电荷时静电力做的功由于移动电荷时静电力做的功与移动的路径无关,电荷在电场中与移动的路径无关,电
2、荷在电场中具有跟位置相关的能,这种能叫做具有跟位置相关的能,这种能叫做,用,用E EP P表示。表示。 在电场中移动电荷时,静电力做在电场中移动电荷时,静电力做的功与电荷的的功与电荷的起始位置起始位置和和终止位置终止位置有有关,但与电荷经过的关,但与电荷经过的路径路径无关。无关。与与重力做功重力做功特特点相类比点相类比二、静电力做功的特点二、静电力做功的特点电势能和电势电势能和电势电场力做电场力做正功正功,电势能,电势能减少减少;三、电势能三、电势能电场力做电场力做负功负功,电势能,电势能增加增加。与与重力做功跟重力势能变化关系重力做功跟重力势能变化关系相类比相类比电势能和电势电势能和电势三、
3、电势能三、电势能PBPAABEEW重力做的功等于重力势能的重力做的功等于重力势能的减少量减少量静电力做的功等于电势能的静电力做的功等于电势能的减少量减少量2121PPGEEmghmghWABE+ +重力势能的重力势能的减少量减少量电势能的电势能的减少量减少量电势能和电势电势能和电势三、电势能三、电势能PBPAABEEWABE+ +设EPB =0PAABEW则零势能零势能参考点参考点电势能和电势电势能和电势三、电势能三、电势能JWAB10ABE+ +设EPB =0JWEABPA10则电势能和电势电势能和电势三、电势能三、电势能JWAB10ABE- -设EPB =0JWEABPA10则负号表示电负
4、号表示电势能的势能的高低高低电势能和电势电势能和电势下列说法中正确的是(下列说法中正确的是( )A.A.当两正点电荷相互靠近时,它们的电势当两正点电荷相互靠近时,它们的电势能增大能增大B.B.当两负点电荷相互靠近时,它们的电势当两负点电荷相互靠近时,它们的电势能增大能增大C.C.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时,一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时,它们的电势能减小它们的电势能减小D.D.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时,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。它们的电势能增大。例与练例与练电场力做电场力做正功正功,电势能电势能增加增加;电场力做电场力做负功负功,电势能电势能减
5、少减少。与重力做功类比与重力做功类比电势能和电势电势能和电势2 2、右图中、右图中MNMN为某电场中一条电场线,方为某电场中一条电场线,方向向右,在向向右,在MNMN上取两点上取两点a a、b b,今将一,今将一正正点电荷点电荷q q从从a a移到移到b b则(则( )A.A.电场力做正功,电场力做正功,q q的电势能增加;的电势能增加;B.B.电场力做负功,电场力做负功,q q的电势能增加;的电势能增加;C.C.电场力做正功,电场力做正功,q q的电势能减少;的电势能减少;D.D.电场力做负功,电场力做负功,q q的电势能减少。的电势能减少。若若q q为负点为负点电荷呢?电荷呢?例与练例与练
6、+ +v vF FqF F做做正功正功电势能和电势电势能和电势3 3、如图所示、如图所示, ,电子沿一条电场线电子沿一条电场线MNMN从从a a点点运动到运动到b b点点, ,电势能增加,则电势能增加,则 ( )A.A.电场力做正功,电场方向从电场力做正功,电场方向从MM指向指向N N;B.B.电场力做正功,电场方向从电场力做正功,电场方向从MM指向指向N N ;C.C.电场力做负功,电场方向从电场力做负功,电场方向从N N指向指向M M ;D.D.电场力做负功,电场方向从电场力做负功,电场方向从N N指向指向MM。例与练例与练v veF F电场力做电场力做负功负功E E电势能和电势电势能和电
7、势A0lE+ +cos0qElWAcosqElEPAcosElqEPA 该比值是一个与该比值是一个与q q无关,仅与电场无关,仅与电场及及A A点的位置有关的量。点的位置有关的量。四、电势四、电势设EP0 =0该比值称为该比值称为A A点的点的电势电势零势能零势能参考点参考点电势能和电势电势能和电势四、电势四、电势qEP1 1、定义:、定义: 电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值,叫做这一点的电荷量的比值,叫做这一点的电势电势。2 2、定义式:、定义式:qEP与与E EP P=mgh=mgh相类比相类比电势电势 与与高度高度h h相类相类似似电势能和电势
8、电势能和电势四、电势四、电势3 3、单位:、单位:,符号为,符号为 4 4、电势只有大小,没有方向,是、电势只有大小,没有方向,是标量标量5 5、电势具有相对性、电势具有相对性电势是相对于零势能参考点的,电势是相对于零势能参考点的,一般选取无穷远电势为一般选取无穷远电势为0 0,实际应用中常,实际应用中常取大地电势为取大地电势为0 06 6、沿电场线、沿电场线 ( (场强场强) )方向电势方向电势越来越低越来越低与沿与沿重力加速重力加速 度方向度方向高度越高度越来越低相类比来越低相类比电势能和电势电势能和电势4 4、如图所示,电场中有、如图所示,电场中有A A、B B两点,则下两点,则下列说法
9、中正确的是列说法中正确的是( )A A、电势、电势 A A B B 场强场强E EA AEEB BB B、电势、电势 A A B B 场强场强E EA AEEEpBpB例与练例与练ABE正正电荷在电荷在高电势高电势处电处电势能大,势能大,负负电荷在电荷在低低电势电势处电势能大处电势能大电势能和电势电势能和电势例与练例与练电场中某点的电势电场中某点的电势与与检验电荷检验电荷无关。无关。电势能和电势电势能和电势( )A A例与练例与练电势能和电势电势能和电势五、等势面五、等势面2 2、在等势面上移动电荷,电场力做功为零、在等势面上移动电荷,电场力做功为零电场线从高等势面电场线从高等势面垂直垂直指向
10、低等势面指向低等势面1 1、定义:、定义: 电场中电势相同的各点构成的面,叫电场中电势相同的各点构成的面,叫做做等势面等势面。3 3、等势面与电场线、等势面与电场线垂直垂直与与等高线等高线相类比相类比电势能和电势电势能和电势五、等势面五、等势面电势能和电势电势能和电势7 7、关于等势面,正确的说法是(、关于等势面,正确的说法是()A A电荷在等势面上移动时不受电场力作电荷在等势面上移动时不受电场力作用,所以不做功用,所以不做功B B等势面上各点的场强大小相等等势面上各点的场强大小相等C C等势面一定跟电场线垂直等势面一定跟电场线垂直DD两等势面不能相交两等势面不能相交例与练例与练电势能和电势电
11、势能和电势8 8、孤立点电荷电场中的一簇等势面如图所示中虚、孤立点电荷电场中的一簇等势面如图所示中虚线所示,其电势分别为线所示,其电势分别为U U1 1、U U2 2、U U3 3,A A、B B、C C是是某电场线与这簇等势面的交点,且某电场线与这簇等势面的交点,且abab=ac.=ac.现将一现将一负电荷由负电荷由a a移到移到b b,电场力做正功,电场力做正功WW1 1;再由;再由b b移至移至C C,电场力做正功,电场力做正功WW2 2. .则则()A.WA.W1 1=W=W2 2,U U1 1U U2 2U U3 3B.WB.W1 1=W=W2 2,U U1 1U U2 2U U3 3C.WC.W1 1WW2 2,U U1 1U U2 2U U3 3D.WD.W1 1WW2 2,U U1 1U U2 2U U3 3例与练例与练