高二物理电势能和电势ppt资料

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高二物理电势能和电势课件

-q
A B
h
G
+
N
4.带电粒子只在电场力作用下，从A点运动到B点，划过如图所示的轨迹，则该粒子（ AD ） A．肯定带负电 B．电势能不断减少 C．动能不断增加 D．在A点的加速度较小
问题5：电荷在电场中有电势能，那么电量为Q电荷放在电场E的电场中电势能是多少呢？ A ＋q
F
结论5：电荷在某点的电场能，等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功课堂板书说明
1 1 3 3 A． F B． F C． F D． F 8 4 8 4
答案:A
三、电场强度 1 电场
(1)、定义：存在于电荷周围，能传递电
荷间相互作用的一种特殊物质。 (2) 基本性质：
对放入其中的电荷有力的作用。
2、电场强度（1）定义：放入电场中的某点的电荷所
受的电场力F与它的电量q的比值，叫做
33
3.物体由M点自由下落到N点重力做正功，物体动能增加，重力势能转化成动能。 4.电荷-q由A点运动到B点，电场力做正功，电荷-q 动能增加，电势能转化成动能。 5.相反，物体由N点搬运到M点，情况又如何？ 6. 若使电荷-q由B点运动到A点，那么情况又 M 是如何？ m
第四节电势能电势
第一课时
研究：如图所示，
F 在场强为E的匀强＋q 电场中，沿电场方向上有相距为d的A、B两点，将一个带电量为q 的正的点电荷放置在A点，求： (1)将q从A点沿电场线移动到B点，电场力所做的功w，为多少? WAB =qE· d (2)将q从A点沿折线ACB移动到B点，电场力所做的功w，为多少? W d AB =qE· (3)将q从A点沿曲线移动到B点，电场力所做的 WAB =qE· d 功w，为多少?

10.1电势能和电势精品PPT高二上学期物理人教版必修第三册

结论：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值EpA/q的大小与试探电荷的正负及电量q均无关，只与电场中该点在电场中的位置有关，故其可衡量电场的性质。
新知讲解
1.电势
（1）定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量之比，叫作电
场在这一点的电势。
（2）定义式：用φ表示电势，用Ep 表示电荷q的电势能，则
新知讲解
思考讨论：若取无穷远为零势能面，在场源电荷为正点电荷的电场
中，正电荷的电势能一定大于负电荷的电势能吗？若场源电荷为负
点电荷呢？
无限远
参考答案：在场源电荷为正点电荷的电场中 + E
0
正电荷由无限远移到电场中某点，电场力做负功，电势能增加，所以
正电荷的电势能Ep始终为正；同理，负电荷的电势能Ep始终为负。所以正电荷的电势能一定大于负电荷的电势能
功的表达式。
q
A·θ
·B E
F M
①沿直线A-B： WAB ＝Fcosθ|AB|＝qEcos θ|AB| ＝ qE|AM|
②沿折线A-M-B：对AM：W1 = q E ·|AM| 对MB：W2 = 0 在整个移动过程A-M-B，静电力对 q 所做的功 WAMB = W1 + W2= q E·|AM|
将正的检验①电荷以q从A沿B曲为线移零至B，势求电场能力所点做的，功的表电达式荷。在A点时的电势能EpA1是多少?
②如选取C点的电势能为0，则电荷在A点时的电势能EpA2又是多少?
新知讲解
解：①以B为零势能点，电荷由A移向B的过程中，静电力做功-6×10-4J，即WAB =-6×10-4J 。根据WAB = EpA1-EpB ，得 EpA1=-6×10-4J 。 ②以C为零势能点，根据WAB = EpA2-EpC，因为电荷从A移动到C，静电力做功WAC = WAB +WBC =[(-6)+9] ×10-4J =3×10-4J，所以EpA2= 3×10-4J 。

《电势能和电势》PPT教学课件

关。确定电荷的电势能，首先应确定参考点
标矢性电势能是标量，有正负但没有方向
栏目导航
3．判断电势能大小的方法 (1)做功判定法：无论是哪种电荷，只要是电场力做了正功，电荷的电势能一定是减少的；只要是电场力做了负功(克服电场力做功)，电荷的电势能一定是增加的。 (2)电场线法：正电荷顺着电场线的方向移动，电势能一定减少，逆着电场线的方向移动，电势能一定增加；负电荷顺着电场线的方向移动，电势能一定增加，逆着电场线的方向移动，电势能一定减少。
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合作探究攻重难
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静电力做功和电势能的变化
1．电场力做功正、负的判定 (1)若电场力是恒力，当电场力方向与电荷位移方向夹角为锐角时，电场力做正功；夹角为钝角时，电场力做负功；夹角为直角时，电场力不做功。
栏目导航
(2)根据电场力和瞬时速度方向的夹角判断。此法常用于判断曲线运动中变化电场力的做功情况。夹角是锐角时，电场力做正功；夹角是钝角时，电场力做负功；电场力和瞬时速度方向垂直时，电场力不做功。
(3)若物体只受电场力作用，可根据动能的变化情况判断。根据动能定理，若物体的动能增加，则电场力做正功；若物体的动能减少，则电场力做负功。
栏目导航
2．电势能的性质
性质
理解
电势能是由电场和电荷共同决定的，是属于电荷和电场所系统性
共有的，我们习惯上说成电荷的电势能
电势能是相对的，其大小与选定的电势能为零的参考点有相对性
栏目导航
2．电势高低的判断方法 (1)电场线法：沿电场线方向，电势越来越低。 (2)场源电荷判断法：离场源正电荷越近的点，电势越高；离场源负电荷越近的点，电势越低。 (3)电势能判断法：对于正电荷，电势能越大，所在位置的电势越高；对于负电荷，电势能越小，所在位置的电势越高。

高中物理电势能和电势人教版选修(课堂PPT)

重力做的功等于重力势能的减少量.
WG = EP1 - EP2 = -ΔEP
1. 重力做正功,重力势能减少. 2. 重力做负功,即物体克服重力做功,
重力势能增加.
10
电场力做功与电势能的关系
E
v
A
+
B
E
v
A
+
B
正电荷从A点移到B 点时,静电力做正功,电荷的电势能减少.
正电荷从B点移到A 点时,静电力做负功,即电荷克服静电力做功,电荷的电势能增加.
A、电场中某点的电势，与放在该点电荷具
有的电势能成正比
B、电场中某点的电势，与放在该点电荷的
电荷量成反比
C、电场中某点的电势，与该点是否有电荷
，电荷的正负及电荷量的大小无关
D、放入电场中某点的点电荷不同，电势能
也不同，但电势能与电荷量的比值保持不
变
17
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? 3.电势为负数时,负号表示方向吗?
1
试探电荷静止的放入电场中,将如何运动? E
+
F
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.
2
试探正电荷q在电场强度为E的匀强电场中沿几条不同路径从A点移动到B点,静电力对电荷做功分别为多少?
3
A
沿直线
B
q
ө
A
甲
E B F M
W=F cosθ·|AB|=q E ·|AM|
11
如果放在电场中的不是正电荷而是负电荷,情况又是怎么样?
12
二.电势能
1. 定义: 电场中的电荷由于受到电场力作用而具有的势能。

高二物理人教版课件：静电场中的能量-电势能和电势

课堂小结
一、静电力做功
1．静电力做功的特点 2．静电力做功正负的判断
二、电场力做功与电势能的关系
1.静电力做正功时，电势能减少； 2.静电力做负功时，电势能增加；
3.WAB＝EpA－EpB。
三、电势能
1.定义 2.性质
四、电势
1.定义 2.公式 3.单位 4.对电势的理解
问题1：在图甲中，将试
探电荷＋q沿直线AB由A移动到B，静电力做的功是多少？
WAB＝F·|AB|cosθ＝qE|AM|。
问题2：在图甲中，将试探电荷＋q 沿折线AMB由A移动到B，静电力做的
功是多少？
将试探电荷＋q沿直线AM由A移动到 M，静电力做的功为：WAM＝qE|AM|，由M移动到B静电力不做功，所以，沿折线AMB由A移动到B静电力做的功仍然是WAB＝WAM＋0＝qE|AM|。
人教版必修三
第十章静电场中的能量
第一节电势能和电势
问题引入：如图，小球在重力的作用下运动一段位移，小球的重力做了功，重力势能减少，小球的动能பைடு நூலகம்加了。小球在匀强电场中做类似的运动，由于静电力做功，动能也会增加。那是什么能量减少了呢？
由于静电力做功，小球动能增加。减少的能量应该与静电力做功有关。静电力做功有哪些特点？
【答案】(1)1000V/m，方向由C垂直指向AB(2)－100V
三、课堂练习
4.如图所示，空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正电荷，P、
Q两点附近电场的等势面分布如图所示，a、b、c、d为电场中的4个点，则
(D )
A．P、Q两点处的电荷为等量同种点电
荷B．a点场强大于b点的场强C．c点的电
从 A 点移动到 B 点。已知 A 、 B 间的距离为 20cm ，连线 AB 与电场线方向成60 度角，求：

人教版高二物理1.4电势和电势能第一课时课件(共13张PPT)

力对小球所做的功分别为W1和W2，则上述过程中
A.小球与弹簧组成的系统机械能守恒
√B.小球的重力势能增加－W1
C.小球的电势能增加W1＋W2
√D.小球的电势能减少W2
图2
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。
4.电势能是标量。 5.电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性。
6.电势能不属于机械能。
E +
例3 将带电荷量为6×10－6 C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服静电力做了3×10－5 J的功，再从B点移到C点，静电力做了1.2×10－5 J的功，则： (1)电荷从A点移到B点，再从B点移到C点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？ (3)如果规定B点的电势能为零，则该电荷在A点和C点的电势能分别为多少？
B
A q+
F
M
6. 这个结论适用于非匀强电场吗？适用！
例1（多选）、如图所示，一质量为m、带电荷量大小为-q的小
球，用长度为L绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，电场
大小为E，由B点静止释放，运动到A点过程中（） A
A、重力做功-mgLcosθ
B、电场力做功qELsinθ
C、电场力做功-qELsinθ
图3
电势能大小关系为EpA＜EpB＜EpC C.放上－q的试探点电荷时，试探点电荷在各点的电势能大小关系为EpA＞EpB＞EpC
√D.放上－q的试探点电荷时，试探点电荷在各点的电势能大小关系为EpA＜EpB＜EpC
例5 (多选)如图2所示，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上，上面放一带正电的小球，小球与弹簧不连接，施加外力将小球向下压至某位置静止.现撤去外力，小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中，重力、电场

人教版新高二物理必修第三册-电势能和电势-ppt精品课件

AB中垂线上， φ=0
正电荷一侧，φ>0
C
负电荷一侧， φ<0
B
补充：真空中、均匀带电球壳形成的电场
球壳外的某点电势：
A
k
Q rA
球壳、壳内的某点电势： A
k
Q R
R是球壳半径
r R
人教版（ 20 19）高二物理必修第三册： 10.1电势能和电势(共 36张P PT)
结论：沿着电场线的方向，电势减少；高于零电势的值是正值，低于零电势的值是负值。
+ -
三、电势
零势能参考点
A+
E 设EP0 =0
l
WA0qEclos
θ 0 EPA qE clos
EPA Elcos 该比值称为
q
A点的电势
该比值是一个与q无关，仅与电场及A点的位置有关的量。
三､电利势用电势能
利用电场力功
1.定义:求电电荷在势电场中某一点的电求势电能势与它的电荷量的
比值,叫做这一点的电势,用φ表示.
利（用3）“如功果”规求定电C势点能的：电（势方能法为一零），带则正该负电号荷计在算A点和B
点的电势能分别E为PA多=W少A？-0=－W0-A
计利算E用绝PA“对=功值-”1，.8求判×电断1势0正-能5负J：值（E；P方BE=法PA-=二1±.）2W×A100-5 J
例、将带电量为3×10-6C的正电荷从电场中的A点移到B点，电场力做了3×10-6J的功，以B为零电势
场强是描述电场的力的性质的物理量，由电场自身因素决定，与电场中的检验电荷无关。
A
k
Q rA
EA
k
Q rA 2
2、电势的高低与零电势的选择有关，具有相对性。

高二物理选修课件第一章电势能和电势

例题2
分析均匀带电球体在等势面上的电势特点。
例题3
讨论均匀带电球体电荷量变化对其外部电势分
布的影响。
例题4
计算两个均匀带电球体之间的相互作用力。
05
点电荷系统中电势能计算
点电荷系统中相互作用力分析
库仑定律
真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们
3
电势能与电势的关系
E<sub>p</sub>=qφ。
典型例题分析
例题1
例题2
例题3
两个点电荷相距为r时，相互作用力为F，则当它们相距为2r时，相互作用力为多少F。
在电场中把一个电荷量为6x10^-8 C的点电荷从A点移到B点，电场力做功为-3x10^5 J，将此电荷从B点移到C点，电场力做功4.5x10^-5 J，则 A、C之间的电势差 U<sub>AC</sub>=多少V。
均匀带电球体外部电势分布规律
电势随距离增大而减小
在均匀带电球体外部，电势随着与球心距离的增大而逐渐减小。
等势面为同心球面
与内部类似，球体外的等势面也是一系列以球心为中心的同心球面。
电势分布受球体电荷量影响
球体所带的电荷量越大，其外部电势分布的范围也越广，电势值也相应越大。
典型例题分析
例题1
求解均匀带电球体内外任意一点的电势。
高二物理选修课件第一章电势能和电势
汇报人：XX
20XX-01-19
• 电势能基本概念 • 电场力与电势能关系 • 电势基本概念及性质 • 均匀带电球体内部和外部电势分布
• 点电荷系统中电势能计算 • 连续分布带电体电势能和电势计算 • 总结回顾与拓展延伸

人教版高二物理选修3-1第一章静电场第4节电势能和电势课件

A.EA＝3ED/4 B.点电荷Q在D点位置
C.将一正点电荷q从A点沿直线移到C点，电场力先做正功再做负功
D.B、A两点和B、C两点间的电势差满足UBA=UBC
（4）逆着电场线的方向移动负电荷电场力做正功，电势能减少。
电势
1．定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势。
2．电势定义式：如果用φ表示电势，用Ep表示电荷q的电势能，则：φ=Ep/q 3．在国际单位制中，电势的单位是伏特，符号为V。意义：如果电荷量为1C的电荷在该点的电势能是 1J，这一点的电势就是1V，即
D．将负点电荷q沿AB方向移动电场力做负功
9.如图所示，a、b两点处分别固定有电荷量为 +4Q和-Q的点电荷，o是ab连线的中点，e、f是 ab连线中垂线上的两点，c、d是ab连线上的点，已知ab＝4L，oc＝cb＝bd＝L，oe＜of，则下列说法正确的是（ AD ）
A.c、d两点场强方向相反
A．φA＞φB B．φA＜φB C．EA＞EB D．EA＝EB
7.某静电场中x轴上各点电势分布图如图所示。一带电粒子在坐标原点O处由静止释放，仅在电场力作用下沿x轴正方向运动。下列说法正确的是（ A ）
A．粒子一定带负电
B．粒子在x1处受到的电场力最大
C．粒子从原点运动到x1过程中，电势能增大 D．粒子能够运动到x2处
3.如图所示的静电场中，实线表示电场线，虚线表示等势面。则（A ）
A．b、c两点的电势相等 B．a、b两点的电势相等 C．b、c两点的场强相等 D．a、b两点的场强相等
4.如图所示，在A、D两点分别固定+Q和+3Q的点电荷，B、C在AD的连线上，且AB=BC=CD。一质子从B点由静止释放，不计重力，在其向右运动的过程中（ B ） A．加速度一直在减小 B．动能先增加后减小 C．电场力一直做正功 D．电势能先增加后减小

电势能与电势ppt课件

荷及放什么电荷无关。
7、电势是标量，在规定了零电势后，电场中各点的电势可以是正值，
也可以是负值。正值表示该点电势比零高，负值表示该点电势比零低。
五、等势面
1.定义：电场中电势相同的各点构成的面。
2.等势面的特点
(1)在同一等势面上移动电荷时静电力不做功，电荷的电势能不变。
(2)等势面一定跟电场线垂直，即跟电场强度的方向垂直。
M
甲：将正电荷q从A沿直线移至B
B
q
A
θ
甲
+
E
F
┌
M
甲 = =
乙：将电荷q从A沿折线移至B
B
q
A
θ
+
q
+
乙 ┌
F
E
M
F
对AM: 1 = =
对MB: 2 = 0
对全程: 乙 = 1 + 2 = =
丙：将电荷q从A沿曲线移至B
想一想
1.将电荷q从A点移到B点。若取B点的电势能为零，则A点的电势能为多少？
= = ��
2.若电荷的电量为2q、3q … 则
甲
A点的电势能为多少?
2
3
…
3.求EpA/q，比值是否与电荷量有关？

=

B
丙
与电荷量无关
A
+
θ
E
乙 ┌
= 3 × 10−7
B
E
电场强度为E=3000N/C，AB 的连
线长度为 =0.1m，正电荷的电荷
量为q=1.0 × 10−9 C
电荷在B点的电势能为0
= − 0
= = 3 × 10−7

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探电荷q有关 E p q
C.如以无穷远处电势为零，则：正电荷（+Q）形成的电场中各点的电势均为正值（且离场源近处电势大）；负电荷（-Q）形成的电场中各点的电势均为负值（且离场源近处电势小）。
例3. 将一电量为 q 2106 c 的点电
荷从电场外一点P移至电场中某点A, 电
场力做功4105 J ,求A点的电势.
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由物体和地面间的相对位置决定
EP由电荷间的相对位置决定
重力做功，重力势能改变
电场力作功，电势能改变
重力做正功，重力势能就减少电场力做正功，电势能就减少重力做负功，重力势能就增加电场力做负功，电势能就增加
W重 = EP1-EP2
即：WAB=EPA-EPB （2）电荷在某点的电势能，等于静电力把它
从该点移到零势能点时所做的功。
通常取“无限远处或大地”的电势能为零。
（3）电势能是标量。正负表示大小不表方向
例1．右图中MN为电场中某一条电场线方向向右，在线取两点a、b 今将一电荷＋q 从a移到b则（ C ） A.电场力做正功，＋q的电势能增加； B.电场力做负功，＋q的电势能增加； C.电场力做正功，＋q的电势能减少； D.电场力做负功，＋q的电势能减少。
衡量电场的性质。
（1）概念：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势。
（2）定义式： E p
q
（3）单位：伏特（V）
（4）电势是标量。但有正有负，其正负同样表示大小（其零点在无限远处或大地）。
a. 电势是表征电场中某点的能的性质的物理量，仅与电场中某点性质有关，与电场力做功的值及试探电荷量、电性无关。类似场强E
1、静电力做功的特点：
电场力所做的功只跟始末位置有关，而
与电荷移动的路径无关.
如图所示，一带电
量为+q的试探电荷
B
放在场强为E的匀强电场中，它在电场
21
E
力的作用下从A点移到B点。则电场力所做的功为：
A
θ3
qE
C
沿着路径“1”时：W1=qE·AB·cosθ 沿着路径“2”时：W2=qE·AB·cosθ 沿着路径“3”时：W3=qE·AB·cosθ=qE·AC
在必修物理中我们学过，正是由于重力做功与路径无关，故质量为m的物体在重力场中具有一定的重力势能；同样的道理，电场力做功也与路径无关，所以电量为q的带电体在电场中也应该具有一定的“电势能”。
2、电势能：电荷在电场中具有的由电荷间的相互作用而产生的势能。
（1）电场力做正功，电势能减小；
电场力做负功，电势能增加。
2、电场力做功与电势能变化的关系: 电场力做多少正功，电势能就减少多少，电场力做多少负功（电荷克服电场力做多少功）电势能就增加多少。（类似重力做功与重力势能变化。）
3、电势是反映电场中某点能量的性质的物理量。它的正负分别表示比参考点的电势高还是低；它的大小与该点在电场中的位置和零势点的选取有关。
电场中两点电势高低的比较。
E
A
B
a.根据电场力做功判断：在两点间移动正电荷，如
电场力做正功，电势降低，如做负功，电势升高。
b.根据电荷电势能变化判断：在两点间移动正电荷，如电势能增加，电势升·高，电势能减少，电势降低。
b.电势是相对的，只有选定了零电势点后才有意义，类似重力场中的高度。
（5）决定式： k Q （真空中，点电荷）
r
因为:
E
K
Q r2
，EP
Wp
qEr
qK
Q r
所以 : Ep K Q
qr
a.电势是电场本身的性质，其大小只跟场源Q及该点到场源间的距离r有关。
b.电势能的大小不仅与场源有关，还与试
例2：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
⑴电场方向由A→B还是B→A？
⑵电荷在哪点时电势能大？大多少？
A
B
电场的力的性质我们必须用场强E来描述，那么电场的能的性质我们又应该用什么物理量来描述呢？能否用“电势能”呢？
W电 = EPA-EPB
高度和电势
重力场中，同一物体在不同位置，Ep不同。
电场中，同一电荷在
电场中的不同位置,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/m = gh，h只与相对位置有关
EP/q 叫做电势，只与
相对位置有关
小结：
1、电场与重力场有许多相似之处，电势类似于高度，电场力做功类似于重力做功；物体在重力场中具有重力势能，同样电荷在电场中具有电势能。
电场的能的性质也是电场本身的一种属性，它只能由场源本身所决定，而与电场中有无放入试探电荷无关。而电势能的大小是与试探电荷的电量q有关的（因q越大，其所受电场力就越大，具有的做功本领大，电势能也就大），故不能用“电势能”来描述电场的能的性质，我们引入一个新的物理量——“电势”来表示它。
3、电势：描述电场的能的性质的物理量。
解: 设场外一点P的电势为 p 0
从P A,电场力做的功 W E PA
EPA W 4 10 5 J
A
EPA q
4 2
10 10
5 6
V
20V
点评:电势的确定首先要确定零电势处, 且电势可以为负.
重力势能和电势能类比
重力场中，重力：地球和电场中，电场力：电荷之物体之间存在的吸引力间的作用力
那么怎样去衡量电场的能的性质、怎样去定义“电势”呢？
如图所示，设想把一试探电荷+q 放在电场中
某处A或B。它们在电场力F的作用下均移至无
限远处。则有：WA>WB
EpA-0>EpB-0
·B
EpA EpB
·A
qq
同理可知：若试探电荷为-q，也有：Ep A Ep B
+
qq
也就是说，比值EpA/q的大小与试探电荷的正负及电量 q均无关，只与电场中该点在电场中的位置有关，故其可
前面三节内容我们已经从电荷在电场中受力作用—— “电场具有力的性质”的角度研究了电场的性质，并且引入“电场强度”去描述电场的这种性质；那么从能量的角度来看，电场又有什么性质呢？
我们知道，若把一个试探电荷放入电场中，它将在静电力的作用下做加速运动，从而获得一定的动能，这是静电力做功的结果，显然要研究电场的能的性质，首先就要研究静电力的作功问题。