电势电势能电势差等势面(课件).ppt

1、复习回顾复习回顾cosWF L 12GPPPWEEE 1 1、功的计算：、功的计算：2 2、重力做功的特点：、重力做功的特点：(1)(1)与路径无关与路径无关,由初末位置的高度差来决定由初末位置的高度差来决定.(2)(2)重力做功重力做功WWG G与重力势能变化的关系与重力势能变化的关系(3)(3)重力势能是相对的重力势能是相对的,须选定零势能参考面须选定零势能参考面功是能量转化的量度！功是能量转化的量度！重力做重力做正功正功，重力势能，重力势能减少减少重力做重力做负功负功，重力势能，重力势能增加增加一、电场力做功的特点一、电场力做功的特点 在匀强电场中移动电荷时，电场力做的功在匀强电场中移动

2、电荷时，电场力做的功与电荷经过的路径无关与电荷经过的路径无关,只与电荷的起始位置只与电荷的起始位置和终止位置有关。和终止位置有关。对于非匀强电场也适用对于非匀强电场也适用B+MAFq q+WAB=F|AB|cos=qE|AM|把正电荷沿不把正电荷沿不同路径从同路径从A A点移点移到到B B电场力做功？电场力做功？一个试探电荷在匀强电场中某点由静止一个试探电荷在匀强电场中某点由静止释放释放,将如何运动将如何运动?动能如何变化？（不计重动能如何变化？（不计重力）力）E 在电场力作用下电荷做加速运动在电场力作用下电荷做加速运动,一段时间后获得一定的一段时间后获得一定的速度速度,试探电荷试探电荷的的动

3、能动能增加增加.+F问题问题:从动能增加从动能增加,我们会我们会 想到什么呢想到什么呢?一、电场力做功的特点一、电场力做功的特点 在匀强电场中移动电荷时，电场力做的功在匀强电场中移动电荷时，电场力做的功与电荷经过的路径无关与电荷经过的路径无关,只与电荷的起始位置只与电荷的起始位置和终止位置有关。和终止位置有关。对于非匀强电场也适用对于非匀强电场也适用B+MAFq q+WAB=F|AB|cos=qE|AM|把正电荷沿不把正电荷沿不同路径从同路径从A A点移点移到到B B电场力做功？电场力做功？做功的过程是一个能量转化的做功的过程是一个能量转化的过程，那么电场力做功的过程是过程，那么电场力做功的过

4、程是什么能转化为什么能呢？什么能转化为什么能呢？二、电势能二、电势能 1、电荷在电场中而具有、电荷在电场中而具有的能量就叫的能量就叫电势能电势能。（电势能与重力势能类似，所以（电势能与重力势能类似，所以必须选择零势能点，）必须选择零势能点，）2、零势能选取零势能选取：零势能点可以任意选，：零势能点可以任意选，通常选地表面或无穷远地方做为零势能通常选地表面或无穷远地方做为零势能点点 正电荷从正电荷从A A点移点移到到B B点时点时,静电力做正静电力做正功功,电荷的电势能减少电荷的电势能减少.正电荷从正电荷从B B点移到点移到A A点时点时,静电力做负功静电力做负功,即电荷克服静电力做即电荷克服静

5、电力做功功,电荷的电势能增加电荷的电势能增加.ABE+vABE+v如果是负电荷情况相同如果是负电荷情况相同三、电场力做功与电势能的变化关三、电场力做功与电势能的变化关系系PBPAABEEW1 1、电荷在电场中具有与其位置有关的能量、电荷在电场中具有与其位置有关的能量叫电势能。叫电势能。2 2、电场力对电荷做、电场力对电荷做正功正功，电荷的电势能，电荷的电势能减小减小 电场力对电荷做电场力对电荷做负功负功，电荷的电势能，电荷的电势能增大增大 电场力做的功等于电势能的电场力做的功等于电势能的减少量减少量 例例1.1.如图如图,在场强在场强 的匀强电场中的匀强电场中,点电荷点电荷q=+1cq=+1c

6、从从A A移动到移动到B,ABB,AB相距相距L=1m,L=1m,电场电场力做功为多少力做功为多少?电势能如何变化电势能如何变化?CNE310EqFAB电势能为负表示电势能为负表示的物理意义是什的物理意义是什么？么？+电荷在某点的电势能，等于静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电力把它从该处移动到零势能位置所做的功置所做的功 电势能为电势能为负负表示电荷在该处的电势能表示电荷在该处的电势能比零还要小比零还要小.4 4、电势能是电荷和电场所共有的，具、电势能是电荷和电场所共有的，具 有有系统性系统性3 3、电势能是、电势能是相对相对的，与零电势能面有关的，与零电势能面有关5

7、5、电势能是、电势能是标量标量重力势能和电势能类比重力势能和电势能类比 重力场中，重力：地球和物体之间重力场中，重力：地球和物体之间存在的吸引力存在的吸引力电场中，电场力：电荷之间的作用电场中，电场力：电荷之间的作用力力有重力就有重力势能有重力就有重力势能Ep=mgh有电场力就有相应的能，叫电势能有电场力就有相应的能，叫电势能EPEp由物体和地面间的相对位置决定由物体和地面间的相对位置决定EP由电荷间的相对位置决定由电荷间的相对位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

8、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WW重重 =E=EP1P1-E-EP2P2WW电电 =E=EPAPA-E-EPBPB课堂训练课堂训练1 1、将带电量为、将带电量为6 61010-6-6C C的负电荷从电场中的的负电荷从电场中的A A点移点移到到B B点，克服电场力做了点，克服电场力做了3 31010-5-5J J的功，再从的功，再从B B移移到到C C，电场力做了，电场力做了1.21.21010-5-5J J的功，则的功，则（1 1）电荷从）电荷从A A移到移到B B，再从，再从B B移到移

9、到C C的过程中电势能的过程中电势能共改变了多少？共改变了多少？（2 2）如果规定）如果规定A A点的电势能为零，则该电荷在点的电势能为零，则该电荷在B B点点和和C C点的电势能分别为多少？点的电势能分别为多少？（3 3）如果规定）如果规定B B点的电势能为零，则该电荷在点的电势能为零，则该电荷在A A点点和和C C点的电势能分别为多少？点的电势能分别为多少？如图所示，把负电荷分别放如图所示，把负电荷分别放在在C、D两点，它在哪点的电两点，它在哪点的电势能较大？势能较大？CD一个电量为一个电量为2.0108C的点电荷，在电场中的点电荷，在电场中A、B两点之两点之间移动的过程中，电场力做功间移

10、动的过程中，电场力做功8106J，如果在，如果在A点处该电点处该电荷具有荷具有1.410 5J的电势能，则它在的电势能，则它在B点处的电势能为多少？点处的电势能为多少？这两点间的电势差为多少？这两点间的电势差为多少？小结一、静电力做功的特点：一、静电力做功的特点：与路径无关，只与起点和终点的位置有关与路径无关，只与起点和终点的位置有关二、电势能：电荷在电场中具有的能量（势能）二、电势能：电荷在电场中具有的能量（势能）1 1、静电力做的功等于电势能的减少量：、静电力做的功等于电势能的减少量：WWABAB=E=EPAPA-E-EPBPB 静电力做正功，电势能减少静电力做正功，电势能减少 静电力做负

11、功，电势能增加静电力做负功，电势能增加2 2、电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移、电荷在某点的电势能，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、电势能是相对的，须建立零势能参考面。、电势能是相对的，须建立零势能参考面。电势能有正负之分，负值表示比零还要小电势能有正负之分，负值表示比零还要小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。三、电势三、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

12、点电荷电场中在某一点的电势能与电荷电场中在某一点的电势能与它的电荷量的比值它的电荷量的比值qEP1 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)(计算时要计算时要代入正负号代入正负号)4.标量标量 (有正负有正负)5.5.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.).)例1.试探电荷q1放在电场中的A点,电势能为E(规定无限远处电势能为零),A点的电势为_,若把试探电荷q1换成试探电荷q2放在电场

13、中的A点,A点的电势为_(仍规定无限远处电势能为零).例例2.将一电量为将一电量为 q=2X10-6C的点电荷从电场外的点电荷从电场外一点一点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W=4X10-5 J ,求求A点的电势点的电势.若选择电场中的若选择电场中的P点为电势参考点，即规定点为电势参考点，即规定P点的电点的电势为零，则电场中任意一点势为零，则电场中任意一点A的电势，数值上等于把单位的电势，数值上等于把单位正电荷从正电荷从A点移动到点移动到P点电场力所做的功。点电场力所做的功。如图所示，如图所示，A、B、C是电场中的三点，将是电场中的三点，将1C的正电荷分别的正电荷分别从

14、从A、C移动到移动到B时，电场力所做的功分别为时，电场力所做的功分别为10J、-5J，以，以B为电势参考点，则为电势参考点，则A、C两点的电势分别为多少？两点的电势分别为多少？EABC在在Q电荷的电场中的电荷的电场中的A点放一电量为点放一电量为q 的正电荷，若它从的正电荷，若它从A移动到移动到B，则电场力作正功还是负功则电场力作正功还是负功?并比较并比较A、B两点的电势能，电势的关系。两点的电势能，电势的关系。AB在在Q电荷的电场中的电荷的电场中的A点放一电量为点放一电量为q 的的负负电荷，若它从电荷，若它从A移动到移动到B，则电场力作正功还是负功则电场力作正功还是负功?并比较并比较A、B两点

15、的电势能，电势的关系。两点的电势能，电势的关系。1.电场力作功、电势能与移动的电荷和电场都有关；电场力作功、电势能与移动的电荷和电场都有关；2.电势只与电场有关，与移动的电荷无关。电势只与电场有关，与移动的电荷无关。3.沿电场线方向，电势逐渐降低。沿电场线方向，电势逐渐降低。在在Q电荷的电场中的电荷的电场中的B点放一电量为点放一电量为q的正电荷，若它从的正电荷，若它从B移动到移动到A，则电场力作正功还是负功，则电场力作正功还是负功?并比较并比较A、B两点的两点的电势能，电势的关系。电势能，电势的关系。AB在在Q电荷的电场中的电荷的电场中的B点放一电量为点放一电量为q的的负负电荷，若它从电荷，若

16、它从B移动到移动到A，则电场力作正功还是负功，则电场力作正功还是负功?并比较并比较A、B两点的两点的电势能，电势的关系。电势能，电势的关系。1.电场力作功、电势能与移动的电荷和电场都有关。电场力作功、电势能与移动的电荷和电场都有关。2.电势只与电场有关，与移动的电荷无关。电势只与电场有关，与移动的电荷无关。3.沿电场线方向，电势逐渐降低。沿电场线方向，电势逐渐降低。一、电势差一、电势差1.定义：定义：电荷q在电场中由一点A移动到另一点B时，电场力所做的功WAB与电荷量q的比值叫做A、B两点间的电势差，用UAB表示：qWABUAB qWABAB2.电势差含义：（1）电势差是反映电场特性的物理量，

17、只与A、B两点的位置有关，与是否存在电荷q和A、B间的路径无关（2）电势差的单位是伏特，简称伏，符号是V，1V1JC（3）电压：电势差的绝对值也叫电压（4）电场力做功有正负之分，电场力做正功，WAB0；电场力做负功，WAB0；对负电荷取qbcDabc带电粒子经过电场过程的综合分析带电粒子经过电场过程的综合分析图图228变式训练变式训练如图如图229所示，实线表示一簇所示，实线表示一簇关于关于x轴对称的等势面，在轴上有轴对称的等势面，在轴上有A、B两点，两点，则则()AA点场强小于点场强小于B点场强点场强BA点场强方向指向点场强方向指向x轴负方向轴负方向CA点场强大于点场强大于B点场强点场强DA

18、点电势低于点电势低于B点电势点电势图图229三、电势与电势能、电场强度的比较三、电势与电势能、电场强度的比较1电势电势()与电势能与电势能(p)的区别和联系的区别和联系电势电势电势能电势能Ep物理物理意义意义反映电场的能的性反映电场的能的性质物理量质物理量电荷在电场中某点电荷在电场中某点所具有的电势能所具有的电势能相关相关因素因素电场中某一点的电电场中某一点的电势势的大小，只跟电的大小，只跟电场本身有关，跟点场本身有关，跟点电荷电荷q无关无关电势能大小是由点电势能大小是由点电荷电荷q和该点电势和该点电势共同决定的共同决定的电势电势电势能电势能Ep大小大小电势沿电场线逐渐下电势沿电场线逐渐下降，

19、取定零电势点后降，取定零电势点后,某点的电势高于零，某点的电势高于零，为正值；某点的电势为正值；某点的电势低于零，为负值低于零，为负值正点电荷正点电荷(q)：电：电势能的正负跟电势的势能的正负跟电势的正负相同负点电荷正负相同负点电荷(q)：电势能的正：电势能的正负跟电势的正负相反负跟电势的正负相反单位单位伏特伏特(V)焦耳焦耳(J)联系联系2.电场强度与电势的区别和联系电场强度与电势的区别和联系电势电势电场强度电场强度E物理物理意义意义反映电场的能的性反映电场的能的性质物理量质物理量反映电场的力的性反映电场的力的性质物理量质物理量大小大小(1)电场中某点的电电场中某点的电势等于该点跟选定势等于

20、该点跟选定的标准位置的标准位置(零电势零电势点点)间的电势差间的电势差(2)Ep/q，在数在数值上等于单位正电值上等于单位正电荷在电场中该点具荷在电场中该点具有的电势能有的电势能(1)电场中某点的场电场中某点的场强等于该点点电荷强等于该点点电荷所受的电场力所受的电场力F跟点跟点电荷量电荷量q的比值的比值(2)EF/q，E在数值在数值上等于单位正电荷上等于单位正电荷在该点所受的静电在该点所受的静电力力电势电势电场强度电场强度E矢标性矢标性标量标量矢量矢量单位单位VV/m联系联系(1)电势沿着电场强度的方向降落电势沿着电场强度的方向降落(2)大小之间不存在任何关系，电势大小之间不存在任何关系，电势为零的点，场强不一定为零；电势为零的点，场强不一定为零；电势高的地方，场强不一定大；场强为高的地方，场强不一定大；场强为零的地方，电势不一定为零；场强零的地方，电势不一定为零；场强大的地方，电势不一定高大的地方，电势不一定高