电势能和电势20.pptVIP

复习回顾 力学中我们研究问题时，是分别从动力学和能量两个角度来进行的。现在电学中我们要深刻认识电场的性质，也要采用类似的方法。前面三节内容我们已经从电荷在电场中受力的作用 ，说明电场具有力的性质，建立了电场强度的概念，那么从能量的角度来看，电场又有什么性质呢？ 一、静电力做功的特点 尽管重力做功与电场力做功很相似，但还是存在很大差异—存在两种电荷 正电荷顺电场线移动， 电场力做正功，电势能减少 负电荷顺电场线移动， 电场力做负功，电势能增加 正电荷逆电场线移动， 电场力做负功，电势能增加 负电荷逆电场线移动， 电场力做正功，电势能减少 电势 沿着电场线方向，电势如何变化呢？ 4、沿着电场线的方向，电势越来越低 如何确定电场中某点的电势呢？ 5、电势具有相对性，先规定电场中某处的电势为零，然后才能确定电场中其他各点的电势。（通常取离场源电荷无限远处或大地的电势为零） 6、电势是标量，只有大小，没有方向。(负电势表示该处的电势比零电势处电势低。) 如图所示是一条电场线上的三点，电场线的方向由a到c，a、b间的距离等于b、c间的距离，用 、 、 和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以断定： 电势 电势 练习. 如图所示,在同一条电场线上有A . B .C 三点,将 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? A B C 等势面 地理上，等高线表示地势的高低。 在电场中常用等势面来表示电势的高低。 电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面 等势面 等势面的特点： 1、等势面一定跟电场线垂直，在同一等势面上的任意两点间移动电荷，电场力不做功； 2、电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面，任意两个等势面都不会相交； 3、等差等势面越密的地方电场强度越大 * * 第一章 静电场 物理 选修3-1 1、功的计算： 2、重力做功有什么特点？ (1)与路径无关,由初末位置的高度差来决定. (2)WG与重力势能的关系. (3)重力势能是相对的,有零势能面.(人为选定) 重力势能具有系统性 功是能量转化的量度！ 一个试探电荷在电场中某点由静止释放,将如何运动? E 在电场力作用下电荷做加速运动,一段时间后获得一定的速度,试探电荷的动能增加. + F 什么能转换为动能的呢? 我们首先来研究电场力做功的问题 二、静电力做功的特点 F ? q 把正电荷沿不同路径从A点移到B电场力做功？ + B A 甲 M 乙 W甲= F·|AB|cosθ=qE·|AM| 沿甲路径电场力做功: 丙 沿乙路径电场力做功: W乙= qE·|AM| 沿丙路径电场力做功: W丙= qE·|AM| 沿任意路径电场力做功: W任意=qE·|AM| 丁 在电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，但与电荷经过的路径无关。 与重力做功特点相类比 静电力做功的特点 对于非匀强电场也适用 重力势能 h A B C mg mg mg 1、物体沿着这三种路径移动的过程中，重力做功一样吗？ 重力做的功与路径无关 2、WG=mgh1-mgh2 Ep=mgh 物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积 电势能 1、由于移动电荷时静电力做的功与移动的路径无关，电荷在电场中也具有势能，这种势能叫做电势能，用Ep表示。 类比于重力做功与重力势能的关系，静电力做功与电势能有什么关系呢？ 电场力做正功，电势能减少； 三、电势能 电场力做负功，电势能增加。 与重力做功跟重力势能变化关系相类比 重力做的功等于重力势能的减少量 静电力做的功等于电势能的减少量 A B E + 重力势能的减少量 电势能的减少量 小结：电场力做多少功，电荷电势能就变化多少。 2.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无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上电势能规定为零。 3.电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性 4.电势能是标量 电势能为负表示电荷在该处的电势能比零还要小. A B E + 设EPB =0 电荷在某点的电势能，等于把它从该点移到零势能位置时静电力所做的功。 零势能参考点 A B E + 设EPB =0 电荷在某点的电势能，等于把它从该点移到零势能位置时静电力所做的功。 A B E - 设EPB =0 1.电荷在某点的电势能，等于把它从该点移到零势能位置时静电力所做的功。 负号表示电势能的高低 正电荷从A点移