浙江省高二物理《1.4 电势能和电势2》（人教版选修3-1）
电势能和电势,引入：静电场与重力场类比,静电场,重力场,对场中的电荷有力的作用,对场中的物体有力的作用,用比值 表示场的强弱,用比值 表示场的强弱,问题：在这一过程中，是什么力在做功？能量间是如何转换的？,回顾：物体从AB重力做的功的情况,表明：物体运动时，重力对它做的功只能跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关。,一、静电力做功的特点,W1=qE·AM,2,M,结论：在匀强电场中移动电荷时，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。,(对于非匀强电场也适用),回顾：重力做功与重力势能变化关系,将+q由A移到B的过程电场力对电荷做功为：,将-q由A移到B的过程，电场 力对电荷做功为：,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什么能转化为什么能呢？,思考：,二、电势能,1、电势能：电荷在电场中具有的势能叫电势能（与电荷在电场中的位置有关）,用EP表示,单位：J,标量,2、静电力做功与电势能变化的关系学.科网,结论：静电力做的功等于电势能的减少量,3、电势能是相对的，与零电势能位置的选取有关。,则：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置所做的功,指出：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。,若规定B点的电势能为0，即EPB=0,尽管重力做功与电场力做功很相似，但还是存在很大差异,若正电荷顺电场线移动， 若负电荷顺电场线移动，,存在两种电荷,电场力做正功，电势能减少,电场力做负功，电势能增加,重力势能和电势能类比,重力场中，重力：地球和物体之间存在的吸引力,电场中，电场力：电荷之间的作用力,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EP,EP由物体和零势能面间的相对位置决定,EP由电荷和零势能面的相对位置决定,WG = EP1-EP2,WAB = EPA-EPB,例1：A和B为电场中某条电场线上的点，如图：将q=4×10-9的正电荷从A点移到B点需克服电场力做功5 ×10-7J，则 电场方向由AB还是BA？ 电荷在哪点时电势能大？大多少？,A,B,例2：将q=-3×10-6C的正电荷从A点移到B，克服静电力做功6×10-4J，求： （1）电荷的电势能怎样变化？变化了多少？ （2）以B为零势能点，则电荷在A点的电势能EPA=？ （3）如果把电荷从B点移到C点，静电力做功 9×10-4J，电荷的电势能怎样变化？变化了多少？ （4）如选C点为零势能点，则E=？,P,思考：在水平向右匀强电场中，取O点的电势能为零, 则正电荷q在A点的电势能为多少？学.科网,EPA = q E L COS,三 电势,小结：对于某一确定的电场及确定的位置这个比值是不变，则它能反映电场的某种性质。,1. 定义式:,2. 单位: 伏特 符号为V,1 V = 1 J/C （标量）,三. 电势,1）：电势的相对性：某点电势的大小是相对于零点电势而言的。零电势的选择是任意的，一般选地面和无穷远为零势能面。 2）：电势的固有性：电场中某点的电势的大小是由电场本身的性质决定的，与放不放电荷及放什么电荷无关。 3）：计算时EP,q, 都带正负号。,3. 电势的理解：,小结：场强E反映了电场力的性质，电势反映了电场能的性质。,1.沿着电场线方向,电势将怎样变化?,2.如何确定电场中某点的电势?,结论：沿着电场线方向,电势降落最快,3.在电场中，电场强度为零的位置，电势也一定为零吗？反之也成立吗？,例1、判断下列说法是否正确： 1.电场线越密的位置，电势越高 2.与零电势点电势差值越大的位置，电势越高 3.电势越高的位置，电场强度越大 4.电势为零的位置，电场强度一定为零 5.电场强度为零的位置，电势一定为零 6.电荷沿电场线方向运动，电荷所在位置的电势越来越低 7.电荷沿电场线方向运动，所具有的电势能越来越小 8.电荷在电势越高的位置，电势能越大 9.电荷所具有的电势能越大的位置，电势越高,×,×,×,×,×,×,×,×,例2. 将一电量为 的点电荷从电场外一点P移至电场中某点A, 电场力做 功 ,求A点的电势.,解:,设场外一点P的电势为,点评:电势的确定首先要确定零电势处,且电势可以为负.,高度和电势,重力场中，同一物体在不同高度处，Ep不同。,电场中，同一电荷在不同电势处,EP不同。,不同物体在同一位置， Ep正比于质量m,不同电荷在同一位置， EP正比于电量q,Ep/mg = h，h只与相对位置有关,EP/q 叫做电势 ， 只与相对位置有关,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,三.等势面的性质,例1：如图所示，三个等差等势面上有a、b、c、d四点，若将一个正电荷由c经a移动到d电场力做正功W1，若由c经b移动到d电场力做正功W2，则：,例2：如图所示，a、b、c、d为某电场中的等势面，一带正电粒子飞入电场后只在电场力作用下沿M点到N点的虚线运动由图可知，四个等势面电势a、b、c、d由高到低的排列顺序是_，带电粒子在M、N两点中，电势能较大的是_点,例3：如图所示，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为 、 和 ，一带正电粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示。由图可知： A、粒子从K到L的过程中，电场力做负功 B、粒子从L到M的过程中，电场力做负功 C、粒子从K到L的过程中，电势能增加 D、粒子从L到M的过程中，动能减少,
