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电势能和电势 PPT

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电势能和电势ppt课件

电势能和电势ppt课件
重力做功具有跟路径无关的特点，静 电力做功是否也具有这一特点？
如图 10.1-2，在电场强度为 E的匀强电场中任取A、B两点， 把试探电荷q沿两条不同路径从 A点移动到B点，计算这两种情 况下静电力对电荷所做的功。
把q沿直线AB从A点移动到B点。在这个过程中，q受到的静电力F 与位移AB的夹角始终为θ，静电力对q所做的功为
能 (electric potential energy)，用Ep表示。
如果用WAB 表示电荷由A点运动到B点静电力所做的功，EpA 和EpB分别表示电荷在A点和B点的电势能，它们之间的关系为
当WAB为正值时，EpA > EpB ，表明静电力做正功，电势能减少。 当WAB为负值时， EpA < EpB ，表明静电力做负功，电势能增加。 这跟重力做正功或负功时，重力势能的变化情况相似。
由前面的分析可知，置于 A 点的电荷，如
果它的电荷量变为原来的几倍，其电势能也变
为原来的几倍，电势能与电荷量之比却是一定 的，与放在 A 点的电荷量多少无关。它是由电
➢这个结论虽然是从 匀强电场得出的， 但可以证明对于其
场中该点的性质决定的，与试探电荷本身无关。 他电场同样适用。
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（electric potential）。如果用φ表示电势，用Ep表 示电荷q的电势能，则
2.如图，某区域电场线左右对称分布，M、N为对称线上的两
点．下列说法正确的是 A．M点电势一定高于N点电势
( AC )
B．M点场强一定大于N点场强
C．正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能
D．将电子从M点移动到N点，电场力做正功
3.将带电荷量为6×10－6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克 服电场力做了3×10－5J的功，再从B移到C，电场力做了1.2×10－5J 的功，则

电势能和电势ppt课件

电势能和电势ppt课件

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电势能EP
Ep由物体和地面间的相对位置 EP由电荷在电场中相对位置
决定与零势能面选取有关
决定,与场力做功，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
2.可以证明:在非匀强电场中也适用,即: 静电力做功与电荷运动路径无关,只与电荷的 始末位置有关.
移动物体时重力做功与运动路径无关,同一物 体在地面附近的同一位置具有确定的重力势能.
3
二、电势能
1、电势能:电荷在电场中受到电场力而具有的与 位置有关的势能叫做电势能。符号：Ep
4
电场力做功与电势能有什么关系? 回顾一下:重力做功与重力势能有何关系?
12
练一练:
4、一个电荷只在电场力作用下从电场中的A
点移到B点时，电场力做了5×10－6J的功，
那么 (
)
A．电荷在B处时将具有5×10－6J 的电势能
B．电荷在B处将具有5×10－6J 的动能
C．电荷的电势能减少了5×10－6J
D．电荷的动能增加了5×10－6J
A
B
13
练一练:
5、将带电量为6×10-6C的负电荷从电场中的A点
b
A.电子的电势能始终增多
B.电子的电势能始终减少 +
O
+
C.电子的电势能先减少后增加
D.电子的电势能先增加后减少
-a
15
练一练:
7.如图所示，点电荷的静电场中电场线用实线表
示，但其方向未标明，虚线是某一带电粒子通过

人教版高中物理选修电势能和电势优秀ppt课件

人教版高中物理选修电势能和电势优秀ppt课件

（3）F点电势高 越高；同一正试探电荷在电势越高的点，电势能越大
（2）在电场中，同一负试探电荷的电势能越大的点，电势
越低；同一负试探电荷在电势越高的点，电势能越小
（3）正的试探电荷电势能为负值的点的电势小于负的试探
人教版高中物理选修3-1 1.4电势能和电势(共48张PPT)
电荷电势能为负值的点的电势。
我们通过静电力的研究认识了电场强度， 现在要通过电势能的研究来认识另一个物理量——电势，
它同样是表征电场性质的重要物理量。
电势
理解并掌握电势的定义。 掌握电势与电场线的关系。
电势
规定 则 电荷q在任意一点A的电势能
与q成正比
反映了电场 本身的性质
该比值是一个与q无关，仅与电场及A点的位置有关的量。
人教版高中物理选修3-1 1.4电势能和电势(共48张PPT)
问题与练习
在重力场中可以把物体的重力势能与它的质量的比值定义为重力势。如果物 体在地面上的重力势能为0，试写出重力势的表达式。
因
故
可见，重力势为gh
人教版高中物理选修3-1 1.4电势能和电势(共48张PPT)
在地图中常用等高线来表示地势的高低； 与此相似，在电场的图示中常用等势面来表示电势的高低。
人教版高中物理选修3-1 1.4电势能和电势(共48张PPT)
人教版高中物理选修3电-1势能1和.4电电势势优能秀和p电pt势课(件共48张PPT)
静电力做功的特点
试探电荷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， 我们计算这几种情况下静电力对电荷做的功。
沿直线AB移动:
电势能
重力做功与重力势能变化的关系 重力做正功，重力势能减少； 重力做负功，重力势能增加； 重力做的功等于重力势能的减少量。

电势能和电势ppt课件

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重力做功特点 定义重力势能Ep=mgh
重力做的功等于重力势能的减少量。 WG=－∆Ep
重力做功特点：与路径无关.
物体在重力场中由于在某个位置具有能量----重力势能。
匀强电场中电场力做功也与路径无关
类比：电荷在静电场中由于位置而也会具有能量---- 电势能
重力做功引起相应重力势能的变化 电场力做功也会引起相应势能的变化
3.电势能是相对的，具体数值与零势能面的选取有关；
通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定 多远算“无限远” 呢？ 为0，或把电荷在大地表面的电势能规定为0。
4.电势能为电荷和对它作用的电场组成的系统共有。 我们说某个电荷的电势能，只是一种简略的说法。
5.电势能是标量。
Qq
6.电势能的大小：
如图，若A→B电场力所做功为WAB
动能
从做功角度研究能量是我们常用的思路，静电力做功有什 么特点呢？
重力——重力做功与路径无关 滑动摩擦力——滑动摩擦力做功与路径有关
问题：静电力对电荷做功与电荷的移动路径是否有关系？
一、静电力做功的特点
如图所示，试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中， 沿直线从A移动到B. (1)静电力做的功为多少？ (2)若q沿折线AMB从A点移动到B点，静电力做的功为多少？ (3)若q沿任意曲线从A点移动到B点，静电力做的功为多少？ (4)由此可得出什么结论？
WAB＝－ΔEp
(3)如果规定B点为零势能位置，若电荷从A移动至B静电力对电荷做功为
WAB，则电荷在A点电势能是多少？你能得出什么结论？ 由WAB＝EpA－EpB＝EpA－0得：EpA＝WAB. 结论：电荷在某点的电势能，等于把它从该点移动到零势能位置时静电
力所做的功.
电场强度为E=3000N/C，AB的连线

电势能和电势优质获奖ppt课件

电势能和电势优质获奖ppt课件

要点二 电势能 1．定义：由于移动电荷时静电力做功与移动的路径 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，单位是J. 2．静电力做功与电势能变化的关系 (1)电场力对电荷做正功时，电荷电势能减少；电场 力对电荷做负功时，电荷电势能增加． (2)若用WAB表示电荷从A点移动到B点的过程中静电 力做的功，EpA和EpB表示电荷在A点和B点的电势能，则 有WAB＝EpA－EpB．
(2)根据电场线确定： 电场线的方向就是电势降低最快的方向． (3)根据电荷电势能的变化： ①如果在两点间移动正电荷时，电势能增加，则电势 升高；电势能减少，则电势降低． ②如果在两点间移动负电荷时，电势能增加，则电势 降低；电势能减少，则电势升高．
题型 1
电势、电势能的计算
如果把q＝＋1.0×10－8 C的点电荷Q从无穷 远处移到电场中的A点，需要克服电场力做功W＝1.2×10 －4 J，那么：
解析：首先画一条电场线，如图所示．
在中间位置附近画一点作为M点．因为由M→N电场 力做正功，而负电荷所受电场力与场强方向相反，则可确 定N点在M点左侧．由N→P电场力做负功，即沿着电场线 移动，又因1.0×10－3 J>6.0×10－4 J，所以肯定移过了M 点，即P点位于M点右侧．这样，M、N、P三点电势的高 低关系是φN>φM>φP.
(2)电场线法：正电荷顺着电场线的方向移动时电势 能逐渐减小，逆着电场线的方向移动时电势能逐渐增大； 负电荷顺着电场线的方向移动时电势能逐渐增大，逆着电 场线的方向移动时电势能逐渐减小．
(3)做功判断法：无论正、负电荷，电场力做正功， 电荷的电势能减小；电场力做负功，电荷的电势能增大.
要点三 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，用φ表示．

《电势能和电势》ppt.教学课件

《电势能和电势》ppt.教学课件
图1
解析 将负电荷从A点移到B点，静电力做负功，电势能增大. EpA＝qφA＝－5×10－9×15 J＝－7.5×10－8 J EpB＝qφB＝－5×10－9×10 J＝－5×10－8 J WAB＝EpA－EpB＝－2.5×10－8 J.
重点探究
一、静电力做功的特点 电势能
导学探究 1.如图2所示，试探电荷q在电场强度为E的匀强
针对训练 (多选)如图4所示，在正点电荷的电场中的一条电场线上依次有 A、B、C三点，分别把带电荷量为＋q和－q的点电荷依次放在这三点上， 关于它们所具有的电势能，下列说法中正确的是
√A.放上带电荷量为＋q的点电荷时，它们的电势能大小关系为EpA＞EpB＞EpC
B.放上带电荷量为＋q的点电荷时，它们的电势能大小关系为EpA＜EpB＜EpC C.放上带电荷量为－q的点电荷时，它们的电势能大小关系为EpA＞EpB＞EpC
即学即用
1.判断下列说法的正误.
(1)只 有 在 带 电 体 只 受 静 电 力 作 用 的 条 件 下 ， 静 场线方向移动时，静电力做负功，电势能增加.( √ )
(3)某电场中，带电物体在A点具有的电势能EpA＝5 J，在B点具有的电势
√B.电势φ ＞φ ，场强E ＜E 原因是 ___________________________。
A B A B 三、天然放射现象、原子核的组成
(2) 箱子底部受到水的压强p2=ρgh2=1×103kg／m3×9. 8 N／kg×0.5 m＝4900 Pa， （组织学生讨论）说明：水对底部有压强。
√A.若把一正点电荷从M点沿直线移到N点，则静电力对该电荷做正功，电势能减少
B.若把一正点电荷从M点沿直线移到N点，则该电荷克服静电力做功，电势能增加 C.若把一负点电荷从M点沿直线移到N点，则静电力对该电荷做正功，电势能减少

电势能和电势ppt课件

电势能和电势ppt课件
4.电势反映电场的能的性质，由电场本 身决定
为 深 入 学 习 习近平 新时代 中国特 色社会 主义思 想和党 的十九 大精神 ,贯彻全 国教育 大会精 神,充分 发挥中 小学图 书室育 人功能
三. 电势差（电压）
1. 公式: UABAB
U AB
W AB q
2. 单位: 伏特 符号为V
为 深 入 学 习 习近平 新时代 中国特 色社会 主义思 想和党 的十九 大精神 ,贯彻全 国教育 大会精 神,充分 发挥中 小学图 书室育 人功能
W GE P 1E P 2 E P
(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
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.
讨论：什么能转换为动能的呢?
将试探正电荷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?
为什么能呢？
我们学过了什么物理 量做功与路径无关,只与 初末位置有关?
重力场与电场的类比
重力场
电场
m mg
场方向
地球
+q qE
场方向
-q qE
场方向
负电 正电
荷
荷
地球附近的重力场跟电荷的电场相似
重力做功与重力势能的关系
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. • 重力做负功,即物体克服重力做功,
例2
一个电荷量为1×10－5C的电荷，从电场外 某点移到电场内的一点A时，克服电场力做 功0.006J，则A点的电势为 600 V；如果此 电荷从电场外移到电场内的另一点B时， 电场力做功0.002J，则B点的电势为 200 V， UAB= 400 V；若有另一电荷量为0.2C的负 电荷从A移到B点，电场力做正功，大小 为 80 J。

《电势能和电势》PPT优质课件

《电势能和电势》PPT优质课件
E PA
4 10 5
A

V 20V
6
q
2 10
课堂训练
1.如图所示，点电荷+2Q、-Q分别置于M、N两点，O点为MN
连线的中点，点a、b在MN连线上，点c、d在MN中垂线上，
它们均关于O点对称。下列说法正确的是（ ）
A. 电子在c、d两点的加速度相同
B. a、b两点的电势相同
电势能增减的判断方法
(1)做功判断法
无论正、负电荷，只要电场力做正功，电荷的电势能一定减小；只要
电场力做负功，电荷的电势能一定增大。
(2)电场线判断法
正电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小；逆着电场线的方
向移动时，电势能逐渐增大。
负电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大；逆着电场线的方
向移动时，电势能逐渐减小。
C. 电子在c点的电势能大于d点的电势能
D. 将电子沿直线从a移到b，电子的电势能一直增大
课堂训练
解析：A．根据电场线分布的对称性可知，c、d两点的电场强度
大小相等，方向不同，则电场强度不同，由牛顿第二定律
可知，电子在c、d两点的加速度大小相等，方向不同，A不符合
题意；
B．MN间的电场线方向由M→N，根据沿电场线方向电势逐渐降
取O点的电势能为零, 则:
EPA = q E L COSθ
E PA
ELCOS θ
q
新知探究
知识点 3 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，叫电场在
这一点的电势。用符号φ表示。
(2)公式:φ＝ /q.
新知探究
知识点 3 电势
(3)单位:在国际单位制中，电势的单位是伏特，符号是V,且有1 V=1

1.4《电势能和电势》ppt课件(基础教学)

1.4《电势能和电势》ppt课件(基础教学)

高级教学
2
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.
讨论：什么能转换为动能的呢?
高级教学
3
将试探正电荷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?
高级教学
4
A
沿直线
B
q
ө
A
甲
E B F M
第一章 静电场
1.4 电势能
电势与电势差
高级教学
1
复习回顾 功是能量转化的量度！
1、功的计算： W F L cos
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.
WG EP1 EP2 EP
(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
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.
高级教学
13
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
电荷由A点运动的B点
A
正电荷 负电荷
E
电场力 做功
正功
负功
B
电势能 变化
减少
增加
电势能的大小是与试探电荷的电性和电量q都有关，
故不能用“电势能”来描述电场的性质。
它的电荷量的比值
2. 公式:
EP
q
3. 单位: 伏特 符号为V
1 V = 1 J/C
高级教学
22
1.沿着电场线方向,电势将怎
样变化?
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电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面。
请观察课本19页甲、乙、丙各带电体周围等势面 与电场线的分布图，思考下列问题：
（1）观察等势面与电场线的 疏密情况有什么特点？说明什 么问题？
（2）观察等势面与电场线的 的方向有什么特点？
（3）思考：在等势面上移动 电荷，静电力做功有什么特点？
等势面特点
1. 等势面越密的位置，电场强度越大 2. 等势面总是与电场线垂直 3. 在等势面上移动电荷静电力不做功
若现在不取无限远处电势能为零,A点 的电势还是 E q1 吗?
例2. 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.
解: 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
(3)若规定B点为零势能面，分别写出该电荷在A、C 处的的电势能。
小组合作讨论： （1）正电荷顺电场线移动，电势能如何变化？ （2）负电荷顺电场线移动，电势能如何变化？ （3）正电荷逆电场线移动，电势能如何变化？ （4）负电荷逆电场线移动，电势能如何变化？
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
A q+ F
E
B
例2、将电荷量为6×10-6 C的负电荷从电场中A点移 到B点，克服电场力做了3×10-5 J的功，再将该电荷 从B点移到C点，电场力做了1.2×10-5 J的功；
（1）电荷从A运动到B，再从B运动到C的过程中， 电场力做功是多少？电势能如何变化？
(2)若规定A点为零势能面，分别写出该电荷在B、C 处的的电势能。
（1）由WAO EqL 知： WAO1=-100J、WAO2=-200J、WAO3=-300J;：
（2）由 WAO EPA EPO 知：
EP1=-100J、EP1==-200J、EP1==-300J;：
EP
（3）由 q 知三个电荷在该处电势能与电 荷的比值均是-100V
在静电场中相对于同一个零势能面，不同的电 荷在某个点的电势能与电荷量的比值是一个定 值，我们把这个比值定义为电势。
由能量守恒得： EKA EPA EKB EPB
联立以上两式得：
WAB EPA EPB
静电力做正功，电势能减小；静电力 做负功，电势能增大；静电力做多少 功，电势能就变化多少。
例1.
如图,在场强
E
103
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=?
WAB Eq LAM
电场力做功特点：静电力做功与路径无关，只 与出末位置有关。
在电场强度为E的匀强电场中，电荷量为+q的点电
荷仅在静电力的作用下，从A点运动到B点，小组合
作讨论以下问题：
（1）用WAB、EkA、EkB写出点电 荷从A运动到B过程中动能定理
A q+
F
B
E 的表达式；
（2）用EkA、EpA、EkB、EpB写
出点电荷从A点运动到B点过程
中的能量守恒方程；
（3）整理以上两个方程，并分
析电场力WAB做功与电势能EpA、 EpB之间的关系。
注：WAB表示电荷从A运动到B点电场力做功，EkA、EkB表示 电荷在A、B点的动能，EpA、EpB表示电荷在A、B点的电势 能。
由动能定理得：WAB EKB EKA
求（出3）点求电出荷B在点B的点电的势电势B 能,并；与
A点的电势对比，分析沿电场 线方向电势如何变化？
（1）由 WBO 2EqL 知：WOB=-200J
（2）由 WBO EPB EPO 知：EPB=200J
（3）由B EPB q 知B电势为-200V, 而A电势为-100V。
沿电场线方向电势降低！
第一课时 电场力做功与电势能关系
阅读课文15-17页“静电力做功特点”以及“电势能”， 小组讨论解决下列问题：
丙
B
A+ ө
甲q E 乙FM
（1）把正电荷沿不同路径从A点移到B电场力做多少功？ （2）归纳总结：电场力做功特点是什么？ （3）静电力做功可以改变电荷的什么能量？
三个不同的路径电场力做功都是：
（2）若规定B点为零势能面，
OAB
求出该点电荷在A点的电势能； （3）算出A点的电势，与上一
例题中以O为零势能面时A点
的电势相同吗？说明什么问题？
（1）由 WAB EqL 知：WAB=100J
（2）由 WAB EPA EPB 知：EPA=100J
（3）由A EPA q 知A电势为+100V,而以O点为
零势能面时，A电势为-100V。
小结：电势具有相对性,确定电势,应先规定电场中某 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。
例1. 试探电荷q1放在电场中的A点,电势能为E(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).
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
2. 公式: EP (计算时要代入正负号)
q
3. 单位: 伏特(V) 1 V = 1 J/C
情景2 如图，匀强电场电场场强大小100N/C， OA、AB距离L均为1m，完成下列练习，并小组讨 论以下问题：
E
（1）求出将+1C点电荷从A点 移到B点电场力做功；
第二课时 电势
情景1 如图，匀强电场电场场强大小100N/C， OA、AB距离L均为1m，完成下列练习，并小组讨 论以下问题：
E OAB
（1）分别求出将+1C、+2C、 &2）若规定O点为零势能面， 分别求出三个点电荷在A点的 电势能；
（3）算出每个点电荷在A点的 电势能与其电荷量的比值，并 归纳有什么规律？
EPA q
4 10 5 2 10 6
V
20V
小结:计算电势首先要规定零电势处,电势有正 负,正、负分别表示该处的电势比零电势处电 势高或低，而不是方向，因此电势是标量。
情景3 如图，匀强电场电场场强大小100N/C， OA、AB距离L均为1m，完成下列练习，并小组讨 论以下问题：
E OAB
（1）求出将+1C点电荷从B点 移到O点电场力做功； （2）若规定O点为零势能面，