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1、关于电势能电势与电势差完美版第一页，本课件共有36页带箭头的直线是某区域电场线的一条，用带箭头的直线是某区域电场线的一条，用E EA A、E EB B来表示来表示A A、B B两点的电场强度，则下列说两点的电场强度，则下列说法正确的是法正确的是()()ABB、EAEBC、EAEBD、EA、EB的大小关系不确定的大小关系不确定 A、EA=EBD D知识回顾知识回顾第二页，本课件共有36页h（一）重力做功的特点是什么（一）重力做功的特点是什么?ABCmg mg mg 1.1.在这三次情况下在这三次情况下重力做功关系？重力做功关系？2.2.W WG G=mgh=mgh3.3.可以引进重力势能的概可以
2、引进重力势能的概念念一、电场力做功的特点一、电场力做功的特点第三页，本课件共有36页M（二）静电力做功有什么特点（二）静电力做功有什么特点?EW=F|AB|cos=q Eq E|AM|AM|1.1.将电荷将电荷q q从从A A沿直线移至沿直线移至B:B:AB+q q+q qF第四页，本课件共有36页MEAB2.2.将电荷将电荷q q从从A A沿折线移至沿折线移至B:B:对对AM:W1=q E|AM|对对MB:W2=0对全程对全程:W=W1+W2=q E|AM|+q qF+q qF第五页，本课件共有36页3.3.将电荷将电荷q q从从A A沿曲线移至沿曲线移至B:B:MEAB+q qFEAB+q
3、 qF+q qF+q qF+q qFW=WW=W1 1+W+W2 2+W+W3 3+=q E|AM|=q E|AM|W1=q E x1W2=q E x2W3=q E x3 Mx1+x2+x3+=?X1x2第六页，本课件共有36页4.4.将电荷将电荷q q从从A A沿其它曲线移至沿其它曲线移至B B，静电力做功？，静电力做功？5.5.如果移动负电荷，如果移动负电荷，1414结论又如何？结论又如何？MEABq qFEB+MAFq q+W=q E|AM|W=q E|AM|第七页，本课件共有36页6.6.静电力做功有什么特点？静电力做功有什么特点？在在匀强电场匀强电场中移动电荷时中移动电荷时,静电力做
4、的功静电力做的功与电荷经过的与电荷经过的路径无关路径无关,只与电荷的只与电荷的起始起始位置和位置和终止终止位置有关。位置有关。即：与初、末两点在即：与初、末两点在电场线上的距离电场线上的距离有关。有关。第八页，本课件共有36页E E+FF如何如何增加增加或或减小减小电势能？电势能？第九页，本课件共有36页重力势能的变化：重力势能的变化：重力势能的变化：重力势能的变化：势能减少势能减少势能增加势能增加GG沿沿着着力力的方向运动：的方向运动：势能减少势能减少逆逆着着力力的方向运动：的方向运动：势能增加势能增加同减反增同减反增vv第十页，本课件共有36页讨论讨论:下列电荷在电场中移动时下列电荷在电场
5、中移动时,静电力做什么功静电力做什么功?电荷的电势能如何变化电荷的电势能如何变化?EABAB+若在电场中移动的是负电荷呢若在电场中移动的是负电荷呢?FF+E-FF第十一页，本课件共有36页+静止静止静止静止1.1.电荷由静止释放电荷由静止释放,将如何运动将如何运动?2.2.能否从能量的角度解释动能的增加能否从能量的角度解释动能的增加?+电势能电势能由于电荷间具有相互作用力，所以电荷由于电荷间具有相互作用力，所以电荷在力的作用下便会有运动的趋势，这种在力的作用下便会有运动的趋势，这种趋势就是一种趋势就是一种隐藏的能隐藏的能，叫，叫电势能电势能。知识探究知识探究第十二页，本课件共有36页1.1.定
6、义：电荷在静电场中也具有势能，这个势能叫做静定义：电荷在静电场中也具有势能，这个势能叫做静电势能，简称电势能，用符号电势能，简称电势能，用符号E EP P表示。表示。2.2.静电力对电荷做静电力对电荷做正功正功 ,电荷的电势能电荷的电势能减少减少(负功负功)W WABAB=-=-E EP P=E=EPAPA-E-EPBPB(增加增加)即：静电力做的功等于电势能即：静电力做的功等于电势能变化量的相反数。变化量的相反数。二、电势能二、电势能3.3.电势能具有相对性电势能具有相对性,电荷在某点的电势能电荷在某点的电势能,等于静电力把等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功。它从该点移动到零势能
7、位置时所做的功。(通常把离场源通常把离场源无限远处无限远处或或大地表面大地表面的电势能规定为零的电势能规定为零)第十三页，本课件共有36页例例1.1.如图如图,在场强在场强E=10E=103 3N/CN/C的匀强电场中的匀强电场中,点电荷点电荷q=+1cq=+1c从从A A移动到移动到B,ABB,AB相距相距L=1m,L=1m,静电力做功为多少静电力做功为多少?电势能如何变化电势能如何变化?若规定若规定E EPBPB=0,=0,则则E EPAPA=?=?若规定若规定E EPAPA=0,=0,则则E EPBPB=?=?EABFq+电势能减少电势能减少答案：答案：第十四页，本课件共有36页E EP
8、APA =qELCOS=qELCOS2.2.若取若取B B点的电势能为零点的电势能为零,则则A A点的电势能为多少点的电势能为多少?1.1.若在若在ABAB两点间分别移动正、负电荷，请两点间分别移动正、负电荷，请比较电荷电势能的变化。比较电荷电势能的变化。MEABL3.3.点电荷的电量为点电荷的电量为2q2q、3q3q、4.4.分析分析E EPAPA/q/q一定吗？一定吗？E EPAPA/q q =ELCOS=ELCOS5.5.点电荷的电量为点电荷的电量为-q-q、-2q-2q、-3q-3q、则则A A点的电势能为多少点的电势能为多少?则则A A点的电势能为多少点的电势能为多少?电势能与电量的
9、比值为多少电势能与电量的比值为多少?+q qF知识探究知识探究第十五页，本课件共有36页电荷在电场中某一点的电势能电荷在电场中某一点的电势能E EP P与它与它的电荷量的电荷量q q的比值。的比值。1 V=1 J/C1 V=1 J/C1.1.定义定义:2.2.公式公式:3.3.单位单位:伏特伏特(V)(V)(计算时要代入正负号计算时要代入正负号)三、电势与电势差三、电势与电势差4.4.电势差：电场中两点电势的差值。电势差：电场中两点电势的差值。U UABABA AB B=-U=-UBABAUABWABq第十六页，本课件共有36页第十七页，本课件共有36页5电势电势和和电场电场强强度的区度的区别
10、别和和联联系系电势电势电场电场强强度度E物理意物理意义义描述描述电场电场的能的性的能的性质质描述描述电场电场的力的性的力的性质质大小大小(1)电场电场中某点的中某点的电势电势等于等于该该点跟点跟选选定的定的标标准位置准位置(零零电势电势点点)间间的的电势电势差差(2)Ep/q，在数在数值值上等于上等于单单位正位正电电荷在荷在电场电场中中该该点具有的点具有的电势电势能能(1)电场电场中某点的中某点的场场强强等于放在等于放在该该点的点点的点电电荷所受到的荷所受到的电场电场力力F跟点跟点电电荷荷电电荷量荷量q的比的比值值(2)EF/q，E在数在数值值上等于上等于单单位位正正电电荷在荷在该该点所受到的
11、静点所受到的静电电力力特特别别提提醒醒：当当涉涉及及、Ep、q三三者者关关系系的的问问题题时时，一一定定要考要考虑虑三者的正三者的正负负号号问题问题。矢矢标标性性标标量量矢量矢量单单位位V/mN/C联联系系(1)电势电势沿着沿着电场电场强强度的方向降低度的方向降低(2)大小之大小之间间不存在任何关系，不存在任何关系，电势为电势为零的点，零的点，场场强强不一定不一定为为零；零；电势电势高的地方，高的地方，场场强强不一定大；不一定大；场场强强为为零的地方，零的地方，电势电势不一定不一定为为零；零；场场强强大的地方，大的地方，电势电势不一定高不一定高第十八页，本课件共有36页6.电势和电势能的区别和
12、联系电势和电势能的区别和联系电势电势电势电势能能Ep物理物理意意义义反映反映电场电场的能的性的能的性质质的物的物理量理量电电荷在荷在电场电场中某点所具中某点所具有的有的电势电势能能相关相关因素因素电场电场中某一点的中某一点的电势电势的大的大小，只跟小，只跟电场电场本身有关，本身有关，跟点跟点电电荷荷q无关无关电势电势能大小是由点能大小是由点电电荷荷q和和该该点点电势电势共同决定的共同决定的大小大小电势电势沿沿电场线电场线逐逐渐渐下降，下降，取定零取定零电势电势点后，某点的点后，某点的电势电势高于零者，高于零者，为为正正值值；某点的某点的电势电势低于零者，低于零者，为为负值负值正点正点电电荷荷(
13、q)电势电势能的能的正正负负跟跟电势电势的正的正负负相同；相同；负负点点电电荷荷(q)电势电势能的能的正正负负跟跟电势电势的正的正负负相反相反第十九页，本课件共有36页7.电势与电势差的区别和联系电势与电势差的区别和联系第二十页，本课件共有36页电势电势电势电势差差U联联系系数数值值关系关系UABAB，当，当B0时时，UABA单单位位相同，均是伏特相同，均是伏特(V)，常用，常用还还有有kV，mV等等标标矢性矢性都是都是标标量，但均具有正量，但均具有正负负物理意物理意义义均是描述均是描述电场电场能的性能的性质质的物理的物理量量7.电势与电势差的区别和联系电势与电势差的区别和联系第二十一页，本课
14、件共有36页例例2.试探电荷试探电荷q1放在电场中的放在电场中的A点点,电势能为电势能为EP(规定无限规定无限远处电势能为零远处电势能为零),A点的电势为点的电势为_,若把试探电荷若把试探电荷q1换成试探电荷换成试探电荷q2放在电场中的放在电场中的A点点,A点的电势为点的电势为_(仍规定无限远处电势能为零仍规定无限远处电势能为零)。若现在不取无限远处电势能为零若现在不取无限远处电势能为零,A点点的电势还是的电势还是 吗吗?说明：电场中的电势由电场自身和零电势的说明：电场中的电势由电场自身和零电势的选取决定！与放入该点的电荷无关！选取决定！与放入该点的电荷无关！第二十二页，本课件共有36页例例3
15、.3.将一电量为将一电量为q=+210q=+210-6-6c c的点电荷从电场外一点的点电荷从电场外一点P(P(零电势点零电势点)移至电场中某点移至电场中某点A,A,电场力做功电场力做功410410-5 5J,J,求求A A点的电势。点的电势。解解:场外一点场外一点P的电势为的电势为:从从P A,电场力做的功电场力做的功 提示提示:计算计算电势首先要规定电势首先要规定零电势处零电势处,且电势且电势可以为负。可以为负。第二十三页，本课件共有36页例例4.将将带电带电荷量荷量为为6106C的的负电负电荷从荷从电场电场中的中的A点移到点移到B点，克服点，克服电场电场力做了力做了3105 J的功，再从
16、的功，再从B移到移到C，电场电场力做了力做了1.2105 J的功，的功，则则(1)电电荷从荷从A移到移到B，再从，再从B移到移到C的的过过程中程中电势电势能共改能共改变变了多少？了多少？(2)如果如果规规定定A点的点的电势电势能能为为零，零，则该电则该电荷在荷在B点和点和C点的点的电势电势能分能分别为别为多少？多少？B点和点和C点的点的电势电势分分别为别为多少？多少？第二十四页，本课件共有36页1.电势具有电势具有相对性相对性,确定电势确定电势,应先规定电场中某应先规定电场中某处的电势为零处的电势为零。(通常规定离场源电荷通常规定离场源电荷无限远处无限远处或或大地大地的电势为零。的电势为零。)
17、2.电势是电势是标量标量,有正负有正负,数值取决于数值取决于零电势零电势的选的选取取。(负电势表示该处的负电势表示该处的电势电势比比零电势处零电势处电势电势低低。)第二十五页，本课件共有36页3.电场线指向电势降低的方向！电场线指向电势降低的方向！沿着电场线方向沿着电场线方向,电势将怎样变化电势将怎样变化?MEAB+q q+q qFABCDE0V15V5V3V0V18V8V3V第二十六页，本课件共有36页例例5.5.把把q q1 1=4=41010-9-9c c的试探电荷放在电场中的的试探电荷放在电场中的A A点点,具具有有6 61010-8-8J J的电势能的电势能,求求A A点的电势。点的
18、电势。若把若把q q2 2=210=210-10-10c c的试探电荷放在电场中的的试探电荷放在电场中的A A点点,电荷所具有的电势能是多少电荷所具有的电势能是多少?若把若把q q3 3=-210=-210-12-12c c的试探电荷放在电场中的的试探电荷放在电场中的A A点点,电荷所具有的电势能又是多少电荷所具有的电势能又是多少?答案：答案：E EPA1PA1=210=210-10-1015=31015=310-9-9(J)J)E EPA2PA2=-210=-210-12-1215=-31015=-310-11-11(J)(J)第二十七页，本课件共有36页电场中电势相等的点构成的曲面叫做等势
19、面。电场中电势相等的点构成的曲面叫做等势面。等势面的性质：等势面的性质：1.沿着等势面移动电荷时，电场力所作的功为零。沿着等势面移动电荷时，电场力所作的功为零。2.在任何静电场中电场线与等势面是互相垂直的。在任何静电场中电场线与等势面是互相垂直的。3.等势面越密等势面越密(即间距越小即间距越小)的区域，场强越大。的区域，场强越大。四、等势面四、等势面【约定约定】为了使等势面能够反映电场为了使等势面能够反映电场的强弱，通常使相邻等势面之间的电的强弱，通常使相邻等势面之间的电势差相等势差相等(这样的等势面叫做等差等势这样的等势面叫做等差等势面面)。第二十八页，本课件共有36页几几种种常常见见的的等
20、等势势面面等量异种点电荷的电场线等量异种点电荷的电场线和等势面和等势面等量同种点电荷的电场线等量同种点电荷的电场线和等势面和等势面正点电荷的电场线和等势面正点电荷的电场线和等势面孤立带电体的电场线孤立带电体的电场线和等势面和等势面第二十九页，本课件共有36页2 2、电势能：、电势能：a.a.从做功的角度来看：从做功的角度来看：b.b.从电荷的移动方向上来看：从电荷的移动方向上来看：顺着电场线移动顺着电场线移动负电荷负电荷电势能增加电势能增加正电荷正电荷电势能减少电势能减少电场力做正功，电势能减少；电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加。电场力做负功，电势能增加。电场力做正功电场力做
21、正功电场力做正功电场力做正功电场力做负功电场力做负功电场力做负功电场力做负功顺着电场线移动顺着电场线移动WWABAB=-E EP P=E=EPAPA-E-EPBPB1 1、电场力做功、电场力做功、电场力做功、电场力做功只只与与初、末两点在初、末两点在电场线上的距离电场线上的距离有关。有关。课堂小结课堂小结第三十页，本课件共有36页a a a a、零电势点的选择可以是任意的。、零电势点的选择可以是任意的。、零电势点的选择可以是任意的。、零电势点的选择可以是任意的。b b b b、电势的高低是相对的，两点之间的电势差是、电势的高低是相对的，两点之间的电势差是 一定的，与零电势点的选取无关。一定的，
22、与零电势点的选取无关。c c c c、电势的正负表示与零电势点的电势相比是高、电势的正负表示与零电势点的电势相比是高还是低。还是低。d d d d、沿电场线的方向，电势越来越低。、沿电场线的方向，电势越来越低。3 3、电势与电势差：、电势与电势差：.沿着等势面移动电荷时，电场力所作的功为零。沿着等势面移动电荷时，电场力所作的功为零。.在任何静电场中电场线与等势面是互相垂直的。在任何静电场中电场线与等势面是互相垂直的。.等势面越密等势面越密(即间距越小即间距越小)的区域，场强越大。的区域，场强越大。4 4、等势面：、等势面：第三十一页，本课件共有36页1 1、判断题（并简要说明理由。）、判断题（
23、并简要说明理由。）、电电荷荷沿沿电电场场线线方方向向移移动动时时，其其电电势势能能一一定定减减小小。（）、检检验验电电荷荷在在电电场场中中某某点点所所受受的的电电场场力力很很大大时时，它它在该点具有的电势能也一定大。（在该点具有的电势能也一定大。（）、把两个异号电荷靠近时，电荷电势能增大。、把两个异号电荷靠近时，电荷电势能增大。（）、电荷在电场中移动时，若电场力对电荷做正、电荷在电场中移动时，若电场力对电荷做正 功，电荷的电势能一定减小功，电荷的电势能一定减小.（）巩固练习巩固练习第三十二页，本课件共有36页2 2、图为电场中的一条电场线，、图为电场中的一条电场线，A A、B B为这条电场为这
24、条电场线上的两点，则（线上的两点，则（）A A、B B点的场强一定比点的场强一定比A A点的小点的小B B、B B点的电势一定比点的电势一定比A A点的低点的低C C、将电荷从、将电荷从A A点移到点移到B B点，电荷的电势能一定减小点，电荷的电势能一定减小D D、A A点的正电荷在只受电场力作用下一定沿电场线点的正电荷在只受电场力作用下一定沿电场线运动到运动到B B点点B B第三十三页，本课件共有36页3 3、下列说法正确的是（、下列说法正确的是（）A A、在等势面上移动电荷，电场力总是不做功、在等势面上移动电荷，电场力总是不做功B B、电荷从、电荷从A A点移到点移到B B点，电场力做功为
25、零，则电点，电场力做功为零，则电 荷一定是沿等势面移动的荷一定是沿等势面移动的C C、在同一个等势面上的各点，场强的大小必然、在同一个等势面上的各点，场强的大小必然 是相等的是相等的D D、电场线总是从电势高的等势面指向电势低的、电场线总是从电势高的等势面指向电势低的 等势面等势面AD第三十四页，本课件共有36页4 4、在电场线上有、在电场线上有A A、B B、C C三点，设三点，设C C点接地，将点接地，将1C1C的正电荷由的正电荷由C C移到移到A A点，电场力做功为点，电场力做功为5J5J；再将该；再将该电荷由电荷由A A移到移到B B，电场力做功为，电场力做功为8J8J，求，求 、分别是多大？分别是多大？BA第三十五页，本课件共有36页感谢大家观看第三十六页，本课件共有36页