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1、关于电势能_电势_电势差第一页，本课件共有36页基础知识：基础知识：基础知识：基础知识：带箭头的带箭头的直线直线是某区域是某区域电场线电场线的的一条一条，用，用EA、EB来表示来表示A、B两点的两点的电场强度电场强度，则下列，则下列说法说法正确正确的是：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=EB第二页，本课件共有36页+静止静止静止静止思考：思考：思考：思考：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.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?+电势能电势能由于由于电荷间电荷间具有相互作用具有相互作用力力
2、，所以电荷，所以电荷在在力力的的作用作用下便会下便会有运动有运动的的趋势趋势，这种，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。第三页，本课件共有36页M一、静电力做功有什么特点一、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
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 qF+q qF+q qF+q qFW=W1+W2+W3+=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+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,
4、静电力做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与初、末两点在与初、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h二、回顾重力做功的特点是什么二、回顾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.WG=m g h3.3.电场力做功与重电场力做功与重力做功相似，我们力做功相似，我们把静电力场重力场把静电力场重力场加以类比加以类比第九页，本课件共有36页二、电场力做功与电势能变化的关系二、电场力做功与电势能变化的关系电场力做功
5、与电势能有什么关系？（联系重力做电场力做功与电势能有什么关系？（联系重力做功与重力势能的关系）功与重力势能的关系）电荷在电场中具有的与电荷位置有关的电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能，叫能，叫电势能电势能。物体被举高具有重力势能。物体被举高具有重力势能。1、电荷在电场中具有电势能。、电荷在电场中具有电势能。重力对物体做正功，物体的重力势能重力对物体做正功，物体的重力势能减小减小 2、电场力对电荷做正功，电荷的电势、电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小能减小 重力对物体做负功，物体的重力势重力对物体做负功，物体的重力势能增大能增大 3、电场力对电荷做负功，电荷的电势能增、电场力对电荷做负功，电
6、荷的电势能增大大第十页，本课件共有36页 重力做多少功，物体重力势能就重力做多少功，物体重力势能就变化多少。变化多少。4、电场力做多少功，电荷电势能就变、电场力做多少功，电荷电势能就变化多少。化多少。重力势能是相对的，与零势能面有关重力势能是相对的，与零势能面有关5、电势能是相对的，与零电势能面有关、电势能是相对的，与零电势能面有关通常把电荷在离场源电荷通常把电荷在离场源电荷无限远处无限远处的电势能的电势能规定为规定为零零，或把电荷在，或把电荷在大地表面大地表面上电势能规上电势能规定为定为零零。第十一页，本课件共有36页尽管重力做功与电场力做功很相似，但还是尽管重力做功与电场力做功很相似，但还
7、是存在很大差异存在很大差异存在两种电荷存在两种电荷n正电荷顺电场线移动，正电荷顺电场线移动，n电场力做正功，电势能减少电场力做正功，电势能减少n 负电荷顺电场线移动，负电荷顺电场线移动，n电场力做负功，电势能增加电场力做负功，电势能增加n 正电荷逆电场线移动，正电荷逆电场线移动，n电场力做负功，电势能增加电场力做负功，电势能增加n 负电荷逆电场线移动，负电荷逆电场线移动，n电场力做正功，电势能减少电场力做正功，电势能减少第十二页，本课件共有36页重力势能是物体和地球所共有的，具重力势能是物体和地球所共有的，具有系统性有系统性6、电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性、电势能是电荷和电场所共有的
8、，具有系统性7、电势能是标量，但有正负、电势能是标量，但有正负由此可见，电场力做功与重力做功，电势能与由此可见，电场力做功与重力做功，电势能与重力势能都很相似，所以大家在学习电势能过重力势能都很相似，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。助理解电势能。第十三页，本课件共有36页三、电势能三、电势能1.1.在电场中移动电荷时在电场中移动电荷时静电力做功静电力做功与与移动移动路径无关路径无关,电荷在电场中有电荷在电场中有电势能电势能(E(EP P)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
9、少减少(负功负功)WWABAB =E =EPAPA E EPB PB (功是能量转化的量度功是能量转化的量度)(增加增加)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.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,等于静电等于静电力把它从该点移动力把它从该点移动到零势能位置时所做的功到零势能位置时所做的功(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)第十四页，本课件共有36页?E荷荷q=+1c从从A移动到移动到B,AB相距相距L=1m,静电力做功为静电力做功为 例例1.如图如图,在场强在场强 的
10、匀强电场中的匀强电场中,点电点电多少多少?电势能如何变化电势能如何变化?若规定若规定EPB=0,则则EPA=?ABFq+若规定若规定EPA=0,则则EPB=?第十五页，本课件共有36页第十六页，本课件共有36页E EPAPA =q E L COS=q E L COS讨论讨论:2.2.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
11、吗？一定吗？E EPAPA/q q =E L COS=E L COS5.5.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?电势能与电量的比值为多少电势能与电量的比值为多少?+q qF第十七页，本课件共有36页电荷在电场中某一点的电势能与电荷在电场中某一点的电势能与1 V=1 J/C四、电势（四、电势（从能量的角度描述电场的性质）从能量的角度描述电场的性质）1.1.定义定义:它的它的电荷量的比值电荷量的比值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
12、代入正负号)第十八页，本课件共有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E(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换换成试探电荷成试探电荷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?第十九页，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,应先规定电应先规定电场中某处的电势为零场中某处的电势为零.(.(通常规
13、定离场源电通常规定离场源电荷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.).)第二十页，本课件共有36页 例例3.将一电量为将一电量为 的点电荷的点电荷从电场外一点从电场外一点P移至电场中某点移至电场中某点A,电场力电场力做做 功功 ,求求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 点评点评: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,且电且电势可以为负势可以为负.WWPAPA =E =EPPPP -E -EPAPA第二十一页，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
14、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.).)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电势势低低.).)ABCDE0V15V5V3V0V18V8V3V第二十二页，本课件共有36页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 qF第二十三页，本课件共有36页3.3.沿电场线方向电势沿电场线方向电势降低1.电势具有电势具
15、有相对性相对性,确定电势确定电势,应先规定电场应先规定电场中某处的电势为零中某处的电势为零.(.(通常取离场源电荷通常取离场源电荷无限无限远处远处或或大地大地的电势为零的电势为零.).)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取的选取.(.(负电势表示该处的负电势表示该处的电势电势比比零零电势处电势处电势电势低低.).)第二十四页，本课件共有36页 例例4.把把 的试探电荷放在电场中的的试探电荷放在电场中的A点点,具有具有 的电势能的电势能,求求A点的电势点的电势.若把若把 的试探电荷放在电场中的的试探电荷放在电场中的A点点,电电荷所具有的电势能是多少荷所具
16、有的电势能是多少?若把若把 的试探电荷放在电场中的的试探电荷放在电场中的A点点,电电荷所具有的电势能又是多少荷所具有的电势能又是多少?第二十五页，本课件共有36页复习复习:电场力做功与电势能的变化电场力做功与电势能的变化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正电荷正电荷电势能减少电势能减少负电荷负电荷电势能增加电势能增加电场力做正功，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
17、电场力做负功顺着电场线移动顺着电场线移动WWABAB =E =EPAPA -E -EPBPB第二十六页，本课件共有36页ABCDE0V15V5V3V0V18V8V3V说明：说明：说明：说明：1 1 1 1、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。2 2、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，与零电势点的选取无关。3 3、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、电势的正负表示与零电势点的电势相比是高、
18、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。还是低。还是低。4 4、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。第二十七页，本课件共有36页1、定义：、定义：2、单位：伏特（、单位：伏特（V）1V=1J/C3、电势差是标量，但有正有负、电势差是标量，但有正有负4、决定的因素：、决定的因素：只与电场及始末两点的位置有关，只与电场及始末两点的位置有关，与与 检验电荷以及电场力对检验电荷所做的功无关。检验电荷以及电场力对检验电荷所做的功无关。注意：电场力做的功注意：电场力做的功WAB=qUAB（WAB、q、UAB都有正负号都有正负号)5、UABUBA，UAC UAB+U
19、BC五、五、电势差（电压）电势差（电压）第二十八页，本课件共有36页n1电势电势n2电势差与电势的关系电势差与电势的关系n3电势能与电势的关系电势能与电势的关系第二十九页，本课件共有36页1 1、是非题（并简要说明理由。）、是非题（并简要说明理由。）A A A A、电荷沿电场线方向移动时，其电势能一定减小。、电荷沿电场线方向移动时，其电势能一定减小。、电荷沿电场线方向移动时，其电势能一定减小。、电荷沿电场线方向移动时，其电势能一定减小。B B、检验电荷在电场中某点所受的电场力很大时，它在、检验电荷在电场中某点所受的电场力很大时，它在 该点具有的电势能也一定大。该点具有的电势能也一定大。C C
20、C C、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。D D、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、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功，电荷的电势能一定减小功，电荷的电势能一定减小.课堂训练：课堂训练：第三十页，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
21、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点的正电荷在只受电场力作用下一定沿电场线运动到场线运动到B B点点B B第三十一页，本课件共有36页3 3、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；再将该电荷由该电荷由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？课课课课
22、 堂堂堂堂 练练练练 习习习习BA第三十二页，本课件共有36页练习练习4.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点移点移动到动到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?电势能电势能变化了多少变化了多少?在将该电荷由在将该电荷由B点移到点移到C点点,电场电场力做什么功力做什么功?做多少功做多少功?电势能变化了多少电势能变化了多少?ABC第三十三页，本课件共有36页五五.等势面等势面等势面等势面电场中电势相等的点构成的曲面电场中电势相等的点构成的曲面叫做等势面。叫做等势面。【约定约定】为了使等势面能够反映电场的为了
23、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强弱，通常使相邻等势面之间的电势差相等。势差相等。等势面的性质等势面的性质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.等势面愈密等势面愈密(即间距愈小即间距愈小)的区域，场强愈大。的区域，场强愈大。第三十四页，本课件共有36页2.等等势势面面等量异号点电荷的电场等量异号点电荷的电场等量同号点电荷的电场等量同号点电荷的电场正点电荷的电场正点电荷的电场孤立带电体的电场孤立带电体的电场第三十五页，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