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1、电势能 电势与电势差,武胜中学 吴建兵,B、EAEB,C、EAEB,D、EA、EB的大小关系不确定,A、EA=EB,D,知识回顾,（一）重力做功的特点是什么?,A,B,C,1.在这三次情况下,重力做功关系？,2.WG=mgh,3.可以引进重力势能的概念,一、电场力做功的特点,（二）静电力做功有什么特点?,W=F|AB|cos,=q E|AM|,1.将电荷q从A沿直线移至B:,2.将电荷q从A沿折线移至B:,对AM:,W1=q E|AM|,对MB:,W2=0,对全程:,W=W1+W2=q E|AM|,3.将电荷q从A沿曲线移至B:,W=W1+W2+W3+=q E|AM|,W1=q E x1,W2
2、=q E x2,W3=q E x3,x1+x2+x3+=?,X1,x2,4.将电荷q从A沿其它曲线移至B，静电力做功？,5.如果移动负电荷，14结论又如何？,E,W=q E|AM|,6.静电力做功有什么特点？,在匀强电场中移动电荷时,静电力做的功,与电荷经过的路径无关,只与电荷的起始位置和,终止位置有关。,即：与初、末两点在电场线上的距离有关。,E,F,F,如何增加或减小电势能？,重力势能的变化：,势能减少,势能增加,G,G,沿着力的方向运动：势能减少逆着力的方向运动：势能增加,同减反增,讨论: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?,若在电场中移动的是负电荷呢?,静止
3、,静止,1.电荷由静止释放,将如何运动?2.能否从能量的角度解释动能的增加?,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，这种趋势就是一种隐藏的能，叫电势能。,知识探究,1.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EP表示。,2.静电力对电荷做正功,电荷的电势能减少,(负功),WAB=-EP=EPA-EPB,(增加),即：静电力做的功等于电势能变化量的相反数。,二、电势能,3.电势能具有相对性,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。,(通常把离场源无限远处或大地表面的电势能规定为零),例1.如图,在场强E=103
4、N/C的匀强电场中,点电荷q=+1c从A移动到B,AB相距L=1m,静电力做功为多少?电势能如何变化?若规定EPB=0,则EPA=?若规定EPA=0,则EPB=?,电势能减少,答案：,EPA=qELCOS,2.若取B点的电势能为零,则A点的电势能为多少?,1.若在AB两点间分别移动正、负电荷，请比较电荷电势能的变化。,3.点电荷的电量为2q、3q、,4.分析EPA/q一定吗？,EPA/q=ELCOS,5.点电荷的电量为-q、-2q、-3q、则A点的电势能为多少?,则A点的电势能为多少?,电势能与电量的比值为多少?,知识探究,电荷在电场中某一点的电势能EP与它的电荷量q的比值。,1 V=1 J/
5、C,1.定义:,2.公式:,3.单位:伏特(V),(计算时要代入正负号),三、电势与电势差,4.电势差：电场中两点电势的差值。,UABAB=-UBA,5电势和电场强度的区别和联系,特别提醒：当涉及、Ep、q三者关系的问题时，一定要考虑三者的正负号问题。,6.电势和电势能的区别和联系,7.电势与电势差的区别和联系,7.电势与电势差的区别和联系,例2.试探电荷q1放在电场中的A点,电势能为EP(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放在电场中的A点,A点的电势为_(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,A点的电势还是 吗?,说明：电场中的电
6、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！,例3.将一电量为q=+210-6c的点电荷从电场外一点P(零电势点)移至电场中某点A,电场力做功410-5J,求A点的电势。,解:,场外一点P的电势为:,提示:计算电势首先要规定零电势处,且电势可以为负。,例4.将带电荷量为6106C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了3105 J的功，再从B移到C，电场力做了1.2105 J的功，则(1)电荷从A移到B，再从B移到C的过程中电势能共改变了多少？(2)如果规定A点的电势能为零，则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少？B点和C点的电势分别为多少？,1.电势具有相对性,确定电势,应先
7、规定电场中某处的电势为零。(通常规定离场源电荷无限远处或大地的电势为零。),2.电势是标量,有正负,数值取决于零电势的选取。(负电势表示该处的电势比零电势处电势低。),3.电场线指向电势降低的方向！,沿着电场线方向,电势将怎样变化?,例5.把q1=410-9c的试探电荷放在电场中的A点,具有610-8J的电势能,求A点的电势。,若把q2=210-10c的试探电荷放在电场中的A点,电荷所具有的电势能是多少?,若把q3=-210-12c的试探电荷放在电场中的A点,电荷所具有的电势能又是多少?,答案：,EPA1=210-1015=310-9(J),EPA2=-210-1215=-310-11(J),
8、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：1.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。3.等势面越密(即间距越小)的区域，场强越大。,四、等势面,【约定】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势差相等(这样的等势面叫做等差等势面)。,几种常见的等势面,等量异种点电荷的电场线和等势面,等量同种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和等势面,2、电势能：,a.从做功的角度来看：,b.从电荷的移动方向上来看：,顺着电场线移动,负电荷,电势能增加,正电荷,电势能减少,电场力做正功，电势能减少；
9、电场力做负功，电势能增加。,电场力做正功,电场力做负功,顺着电场线移动,WAB=-EP=EPA-EPB,1、电场力做功只与初、末两点在电场线上的距离有关。,课堂小结,a、零电势点的选择可以是任意的。,b、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。,c、电势的正负表示与零电势点的电势相比是高还是低。,d、沿电场线的方向，电势越来越低。,3、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。.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(即间距越小)的区域，场强越大。,4、等势面：,1、判断题（并简要说明理由。）、电荷沿电场线方向移动时，其电势能一定
10、减小。（）、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。（）、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 功，电荷的电势能一定减小.（）,巩固练习,2、图为电场中的一条电场线，A、B为这条电场线上的两点，则（）A、B点的场强一定比A点的小B、B点的电势一定比A点的低C、将电荷从A点移到B点，电荷的电势能一定减小D、A点的正电荷在只受电场力作用下一定沿电场线运动到B点,B,3、下列说法正确的是（）A、在等势面上移动电荷，电场力总是不做功B、电荷从A点移到B点，电场力做功为零，则电 荷一定是沿等势面移动的C、在同一个等势面上的各点，场强的大小必然 是相等的D、电场线总是从电势高的等势面指向电势低的 等势面,AD,4、在电场线上有A、B、C三点，设C点接地，将1C的正电荷由C移到A点，电场力做功为5J；再将该电荷由A移到B，电场力做功为8J，求、分别是多大？,B,A,5.如图所示,在同一条电场线上有A、B、C 三点,将q=-610-6c的点电荷由A点移动到B点,电场力做什么功?做多少功?电势能变化了多少?在将该电荷由B点移到C点,电场力做什么功?做多少功?电势能变化了多少?,
