高中物理 第一章 4 电势和电势能 电势能课件1 新人教版选修3-1

4 电势和电势能(1)电势能,一 自主学习,1 静电力做功的特点是：在匀强电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的 有关，但与电荷 ，无关,2 上述结论是从匀强电场推导出来的，但是可以证明，对于 也是适用的,3 因此我们可以得出结论，静电力做功的特点是：电荷在电场中移动时，静电力做的功只与电荷的 有关，与 无关,思考：我们以前学过的哪个力做功具有这个特点？,起始位置与终止位置,经过的路径,非匀强电场,始末位置,电荷移动的路径,重力,一 自主学习,4 电势能的概念是：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 ，这种势能叫做 。,放入电场中的电荷具有电势能，因为静电力具有对电荷做功的本领，电场中一个静止的电荷在静电力作用下将做加速运动，动能越来越大，从能量守恒的角度来看一定是其他形式的能转化而来，这个能就是电势能，从能量转化的角度来看，一种形式的能转化为另一种形式的能要通过做功才能实现，这个功就是静电力做功,势能,电势能,一 自主学习,5 电势能的变化与静电力做功的关系是：静电力做正功，电荷的电势能 ，静电力做负功，电荷的电势能 ，静电力做了多少功，电势能就变化多少，即：静电力做的功等于 。,请回顾重力做功与重力势能变化的关系，与上面是一样的吗？,减少,增加,电势能的减少量,是一样的,6 静电力做功与电势能的变化关系的数学表达式是 WAB = 。,EPA-EPB,特别提醒：要注意次序！,7 在电场中，一个电荷具有多少电势能的计算方法是：电荷在某点的电势能，等于把它从这点移到 时静电力做功,零电势能位置,一 自主学习,7 在电场中，一个电荷具有多少电势能的计算方法是：电荷在某点的电势能，等于把它从这点移到 时静电力做的功,零电势能位置,根据 WAB=EPA-EPB若规定B点的电势能为零，即EPB=0，则WAB=EPA-0，于是 EPA=WAB,我们以前计算重力势能也是这样计算的吗？,是的,8 物理学中通常把电荷在 的电势能规定为0，把电荷在 的电势能规定为零,离场源电荷无限远处,大地表面上,二 质疑提问,1 电势能是属于谁的？,电势能是属于电场和电场中的电荷所共有的，即放入电场中的电荷有电势能,2 在如图所示的电场中有AB两点，现把 一正电荷从A点移到B点，静电力做什么功， 电荷的电势能怎样变化？若把一负电荷从 A点移到B点，静电力做什么功，电荷的电 势能怎样变化？,把正电荷从A点移到B点，静电力做正功，电荷的电势能减少，把负电荷从A点移到B点，静电力做负功，电荷的电势能增加。 c,3 把两个同种电荷间的距离增大一些，电荷间的电势能怎样变化？把两个异种电荷间的距离增大一些，电荷间的电势能怎样变化？,二 质疑提问,减少、增大,三 问题探究,1 如图，实线表示电场线，虚线表示一带正电 的粒子在电场中的运动轨迹，不计粒子重力 试比较 （1） 粒子在M、N两点哪点的加速度大？ （2） 粒子在M、N两点哪点的速度大？ （3） 粒子在M、N两点哪点的电势能大？,分析方法 (1)比较加速度看电场线稀密,即电场力大小,电场线密处场强大，电荷受到的静电力大，加速度大，所以 aNaM,(2)比较速度看静电力做什么功,静电力做正功还是负功要看静电力的方向和速度方向的夹角，静电力方向沿电场线切线方向，而速度方向沿运动轨迹的切线方向，如图,若此粒子是从M到N，则静电力做正功，根据动能定理速 度增大，而静电力做正功，电势能减少，所以，vNvM， EPMEPN,三 问题探究,2 如图，空间有一匀强电场 电场强度为E=5×104N/C，在 电场线上有两点AB，离O点的 距离分别是0.2m和0.15m,此电 电场中有一正电荷，其电荷量为q=4×10-8C,现规定O点的 电势能为0，求此正电荷分别在AB两点时的电势能？,根据电势能的计算方法，电荷在某点的电势能，等于把它从这点移到零电势能位置时静电力做的功，所以 EPA=WAO=Fl cos=qEd1=4×10-4J； EPB=WBO=-qEd2=-3×10-4J,四 课堂检测,1 如图是正电荷Q的电场中 的一根电场线，AB是电场线 上的两点，（1）一个负电荷在AB 两点哪一点具有的电势能大？（2）哪一点受到的静电力大？（3）若此负电荷在运动中经过AB两点，且只受静电力，则它在哪点时的速度大？,2 一个电荷从电场中的A点移动B点时，静电力做功0.3J， （1）此电荷的电势能怎样变化？变化了多少？ （2）若取A点的电势能为0，则此电荷在B点时具有的电势能是多少,四 课堂检测,3 空间有一匀强电场，场强的大小是E，电场中有AB两点，相距L，AB连线与电场线的夹角是，现规定B点的电势能为零有一电荷量是q的正电荷，它在A点时的电势能是多少？,