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1、4 4 电势能和电势电势能和电势1 1、理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系。力做功的关系。2 2、理解电势的概念，知道电势是描述电场的能的性质的物理解电势的概念，知道电势是描述电场的能的性质的物理量。理量。3 3、明确电势能、电势、静电力做功和电势能的关系。明确电势能、电势、静电力做功和电势能的关系。4 4、了解电势与电场线的关系，了解等势面的意义及与电场了解电势与电场线的关系，了解等势面的意义及与电场线的关系。线的关系。1.1.点电荷点电荷q q在电场中由静止释放在电场中由静止释放,将如何运动将如何运动?2.2.能否从
2、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?E EF F+q qA AB B一、静电力做功的特点一、静电力做功的特点ME1.1.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 qFMEAB2.2.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:AM:对对MB:MB:对全程对全程:+q qF+qF3.3.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+qFEAB+qF+qF+qF+qF Mx1x2x34.4.将电荷将电荷q q从从A A沿其他曲线移至沿其他曲线移至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
3、电荷，1 14 4结论又如何？结论又如何？MEAB-qFB+MAFq+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，静电力做的功中移动电荷时，静电力做的功与电荷经与电荷经过的路径无关，仅与电荷的过的路径无关，仅与电荷的起始位置起始位置和和终止位置终止位置有关，有关，与初、末两点在与初、末两点在电场线上电场线上的距离有关。的距离有关。该结论对于该结论对于非匀强电场非匀强电场也是适用的。也是适用的。h回顾重力做功的特点回顾重力做功的特点?ABCmg mg mg 1.1.在这三种情况下在这三种情况下重重力做功的关系？力做功的关系？3.3.可以引进重力势可以引进
4、重力势能的概念能的概念2.2.二、电势能二、电势能1.1.因为在电场中移动电荷时静电力做的功与移动的路因为在电场中移动电荷时静电力做的功与移动的路径无关，所以电荷在电场中有势能，这种势能叫做径无关，所以电荷在电场中有势能，这种势能叫做电电势能势能。符号。符号E EP P讨论讨论:下列电荷在电场中移动时，静电力做什么功？电荷的下列电荷在电场中移动时，静电力做什么功？电荷的电势能如何变化？电势能如何变化？E ABAB+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-FF2.2.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)(增加增加)静电力做的
5、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.例例1.1.如图，在场强如图，在场强 的匀强电场中，将的匀强电场中，将点电荷点电荷q=+1cq=+1c从从A A移动到移动到B B，ABAB相距相距L=1mL=1m，静电力做功为，静电力做功为多少？电势能如何变化？若规定多少？电势能如何变化？若规定E EPAPA=0=0，则，则E EPBPB=？EABFq+解析：解析：静电力的方向与运动方向静电力的方向与运动方向相同，静电力做正功，相同，静电力做正功，电势能减小。电势能减小。E EA AB BF Fq+解：解：静电力做的功静电力做的功静电力做正功，电势能静电力做正功，电势能减小。减小。若若E
6、EPAPA=0=0，由，由得得若规定其他的点的势能为若规定其他的点的势能为0 0，还成立吗？还成立吗？某一点的势能，与零势能点的选取有关。某一点的势能，与零势能点的选取有关。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力把它从该点移动到零势能位置时所做的功把它从该点移动到零势能位置时所做的功(通常把离场源电荷通常把离场源电荷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)讨论讨论:1.1.将电荷将电荷q q从从A A点移到点移到B B点。若取点。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
7、电势能为多少？M ME EA AB BL L2.2.若电荷的电量为若电荷的电量为2q2q、3q 3q 则则A A点的电势能为多点的电势能为多少少?3.3.求求E EPAPA/q/q，比值是否与电荷量有关？，比值是否与电荷量有关？+q qF F与电荷量无关与电荷量无关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它的电荷量它的电荷量的比值。的比值。1V=1J/C1V=1J/C三、电势三、电势1.1.定义定义:2.2.公式公式:3 3.单位单位:伏特伏特(V)(计算时要代入正负号计算时要代入正负号)3.3.沿电场线方向电势沿电场线方向电势降低降低1.1.电势具有电势具有相对性相对性,要确
8、定电势要确定电势,应先规定电场中某处的应先规定电场中某处的电势为零电势为零.(通常取离场源电荷通常取离场源电荷无限远处无限远处或或大地表面大地表面的电势为零的电势为零.).)2.2.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面零电势面的选取的选取.(.(负电负电势表示该处的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.).)电势的性质电势的性质四、等势面四、等势面1 1、定义：、定义：电场中电势相等的各点构成的面叫做电场中电势相等的各点构成的面叫做等势面等势面。2 2、等势面的特点：、等势面的特点：在同一等势面上的任意两点间移动电荷，电场力不做功在同一等势面上的任意
9、两点间移动电荷，电场力不做功电场线跟等势面垂直，且由电势较高的等势面指向电势电场线跟等势面垂直，且由电势较高的等势面指向电势 较低的等势面较低的等势面 不同等势面在空间不相交。不同等势面在空间不相交。点电荷的电场的等势面点电荷的电场的等势面等量同种点电荷电场等量同种点电荷电场的等势面的等势面等量异种点电荷电场等量异种点电荷电场的等势面的等势面匀强电场的等势面匀强电场的等势面带电导体周围的电场和等势面带电导体周围的电场和等势面1 1下列关于电势能的说法中正确的是（下列关于电势能的说法中正确的是（）A A在电场中，电势高的地方，电荷具有的电势能一定大在电场中，电势高的地方，电荷具有的电势能一定大B
10、 B在电场中某一点，若放入的电荷的电荷量越大，它的电在电场中某一点，若放入的电荷的电荷量越大，它的电势能就越大势能就越大C C在正的点电荷电场中的任一点，正电荷具有的电势能在正的点电荷电场中的任一点，正电荷具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能D D在负的点电荷电场中的任一点，正电荷具有的电势能在负的点电荷电场中的任一点，正电荷具有的电势能一定小于负电荷具有的电势能一定小于负电荷具有的电势能CDCD2 2带电粒子带电粒子M M只在电场力作用下由只在电场力作用下由P P点运动到点运动到Q Q点，在此点，在此过程中克服电场力做了过程中克服电场力做了2.62.61010-6
11、-6J J的功，那（的功，那（）A AM M在在P P点的电势能一定小于它在点的电势能一定小于它在Q Q点的电势能点的电势能B BP P点的场强一定小于点的场强一定小于Q Q点的场强点的场强C CP P点的电势一定高于点的电势一定高于Q Q点的电势点的电势D DM M在在P P点的动能一定大于它在点的动能一定大于它在Q Q点的动能点的动能ADAD3 3在电场中（在电场中（）A A某点的电场强度大，该点的电势一定高某点的电场强度大，该点的电势一定高B B某点的电势高，检验电荷在该点的电势能一定大某点的电势高，检验电荷在该点的电势能一定大C C某点的场强为零，检验电荷在该点的电势能一定为零某点的场
12、强为零，检验电荷在该点的电势能一定为零D D某点的电势为零，检验电荷在该点的电势能一定为零某点的电势为零，检验电荷在该点的电势能一定为零D D4 4如图所示为某个电场的部分电场线，把如图所示为某个电场的部分电场线，把A A、B B两点的场两点的场强记作强记作E EA A、E EB B，A A、B B两点的电势分别记作两点的电势分别记作则（则（）A A E EA A E EB BB B E EA A E EB BC C E EA A E E EB B ABC C5 5下列关于电势和电势能的说法中正确的是（下列关于电势和电势能的说法中正确的是（）A A克服电场力做功时，负电荷的电势能一定减少克服电
13、场力做功时，负电荷的电势能一定减少B B电场中某点的电势数值上等于单位正电荷在电场力的电场中某点的电势数值上等于单位正电荷在电场力的作用下，由该点运动到零电势点电场力所做的功作用下，由该点运动到零电势点电场力所做的功C C电场中电势为正值的地方，电荷的电势能必为正值电场中电势为正值的地方，电荷的电势能必为正值D D正电荷沿电场线移动，其电势能一定增加正电荷沿电场线移动，其电势能一定增加B B1 1、静电力做功的特点、静电力做功的特点 静电力做的功与电荷经过的路径无关，与电荷的静电力做的功与电荷经过的路径无关，与电荷的起始位置起始位置和和终止位置终止位置有关。有关。2 2、电势能、电势能 电荷在某点的电势能电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该点移等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功动到零势能位置时所做的功 3 3、电势、电势电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值。电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值。4 4、等势面、等势面电场中电势相等的各点构成的面。电场中电势相等的各点构成的面。抓住今天，你就会前进一步；丢弃今天，你就会停滞不动。