《4 电势能和电势》PPT课件(贵州省省级优课)

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《电势能和电势》PPT课件

W电 = EPA-EPB
１、下列说法中正确的是（ ABC ） A.当两正点电荷相互靠近时，它们的电势能增大
B.当两负点电荷相互靠近时，它们的电势能增大
C.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时，它们的电势能减小
D.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时，它们的电势能增大。
２、一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点时，
11、关于等势面，正确的说法是（ CD ） A．电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功 B．等势面上各点的场强大小相等 C．等势面一定跟电场线垂直 D．两等势面不能相交
12、如图，虚线a、b、c势某静电场中的三个等势面，它们
的电势a最大，c最少，一带正电的粒子射入电场中，其运动
轨迹如图实线KLMN所示，由图可知（ AC
）
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N的过程中，动能减少
c ba
L K
MN
• 15、甲是等量异号电荷的电场线分布图，乙是等量同号点电荷的电场线分布图。AOB是两点电荷的连线的垂直平分线，O是连线中点。
4、沿电场线 (场强)方向电势逐渐降低
A
B
E
φA ＞φB
正电荷的电场中电势为正负电荷的电场中电势为负
6、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该电场区域时的运动轨
迹。a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受到电场
力作用，根据此图可作出正确判断的是(BCD
答案：9×102V/m
4、电场力做的功等于电势能的减少量 WAB EPA EPB

《电势能和电势》精品课件

（4）不同等势面在空间不相交、不相切
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a 、b 和c ，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
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
场力F跟点电荷电荷量q的比
值
(2)E＝F/q，E在数值上等于
单位正电荷在该点所受到的静电力
矢标性
单位Biblioteka 标量 V/m矢量 N/C
联系
(1)电势沿着电场强度的方向降低 (2)大小之间不存在任何关系，电势为零的点，场强不一定为零；电势高的地方，场强不一定大；场强为零的地方，电势不一定为零；场强大的地方，电势不一定高
两块带电的平行金属板相距2cm，板间有一与板面垂直的匀强电场，一电子从负极板自由释放，经1.5×10-8s打到对面极板上，求该电场的电场强度。（电子质量 m=9.1×10-31kg）
随堂训练
如图所示，细线一端系着一个带电量为+q、质量为m
的小球，另一端固定于O点，加一匀强电场后可使小
球静止于图示位置，此时悬线与竖直方向夹角为θ。
（在离场源电荷无限远处P点的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上电势能规定为零。）
1.如图,在场强E=103N/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=?
若规定EPA=0,则EPB=? E
A
B
q+ F
答案：WAB 103 J EPA 103 J

电势能和电势演示课件.ppt

和C点的电势能分别为多少？
EPB=3×10-5 J
EPC=1.8×10-5 J
（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？
EPA= -3×10-5 J
EPC=-1.2×10-5 J
精品
小结
一、静电力做功的特点：与路径无关，只与起点和终点的位置有关
二、电势能：电荷在电场中具有的势能 1、静电力做的功等于电势能的减少量：
W电 = EPA-EPB
精品
课堂训练
1、将带电量为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
（1）电荷从A移到B，再从B移到C的过程中电势能
共改变了多少？增加了1.8×10-5J.
（2）如果规定A点的电势能为零，则该电荷在B点
作用，根据此图可作出正确判断的是( BCD)
A.带电粒子所带电荷的性质
B.带电粒子在a、b两点的受力方向
C.带电粒子在a、b两点的速度何处较大
D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大
a
精品
b
如图所示，ＭＮ是负点电荷产生的电场中的一条电场线。一个带正电的粒子（不计重力）从 a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示，则该带电粒子在a点的加速度一定小于在b点的加速度。带电粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能。（填“大于”、“小于”式“等于”）。
始由a运动到b的过程中(a、b相对O对称),下
列说法正确的是( C )
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

《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
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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。
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(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。
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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
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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。

电势能和电势ppt课件

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》PPT优秀课件

标量：只有大小，没有方向。
（电势能有正负，正负表大小）
2、电势能
电场力做正功，电势能减少；
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
类比猜想
重力场中，重力：地球和物体之间
存在的吸引力
有重力就有重力势能Ep= mgh
Ep由物体和地面间的相对位置决定
重力做功，重力势能改变
电场中，电场力：电荷之间的作用力
（4）电势能的大小：
在（3）的理解上我们可以认为：电荷在某点的电势能，等于
零势能位置
把它从这点移动到______________时静电力做的功。
2、电势能
（5）电势能的特性：
相对性：与零电势能面有关
系统性：电势能是相互作用的________所共有的，或者说是电荷
电荷
电荷
及对它作用的________所共有的。
(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。
练习、(多选)如图所示,某区域电场左右对称分布,M、N为对称线上的
于M点电场强度,选项B错误;由Ep=qφ可知,正电荷在M点的电势能大于
在N点的电势能,选项C正确;电子从M点移到N点的过程中,受到的静电
力与移动方向相反,静电力做负功,选项D错误。
有电场力就有相应的能，叫电势能EP
EP由电荷间的相对位置决定
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

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

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W=E q L= 103 J
A
q Ep W 103 J
即电势能减少 103 J
BE
F
2020/11/24
要想确定电荷q在A 点的电势能,该怎么办?
( 提示:类似于重力势能的确定 )
2020/11/24
类似重力势能,首先要确定零电势能处.
设B点的电势能 EPB 0
WAB EPA EPB
EPA WAB
2020/11/24
A
沿直线
B
q
ө
A
甲
E B F M
WAB=F cosθ·|AB|=q E ·|AM|
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
A
沿折线AMB
B
өq
A
B q
F M
E F
甲
A
M W1=qE ·|AM|
M
B
W2=0
所以：全过程做功 WAB=W1+W2=q E·|AM|
沿曲线ANB呢?
E B N F A 乙
2020/11/24
2020/11/24
例2. 电场中有A、B两点，把电荷从A点移到B点的过程中，电场力对电荷做正功，
则(A )
A．电荷的电势能减少 B．电荷的电势能增加 C．A点的场强比B点的场强大 D．A点的场强比B点的场强小
2020/11/24
例3.有一电荷量q= -3×10-6 C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服电场力做功6×10-4 J。求：电荷的电势能怎样变化？变化了多少？
2020/11/24
重力做功与电场力做功的类比
重力做功与路径无关
电场力做功与路径无关
同一物体在地面附近的同一位置才具有确定的重力势能
电荷在电场中也具有势能，这种势能叫做电势能
重力势能
2020/11/24
电势能
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
以B为零势能点，电荷在A点的电势能EPA 是多少？
如果把这一电荷从B点移到C点时电场力做功9×10-4J,电荷的电势能怎样变化？变化了多少？
④如果选取C点为零势能点，则电荷在A点的电势能E'PA又是多少？
通过这一例题你有什么收获吗？
2020/11/24
1.讨论电势能与电荷的比
A+
值?
EPA ? q
第一章静电场
第四节电势能和电势
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.
问题一：什么力做功使试探电荷的动能增加？
问题二：什么形式的能转换为试探电荷的动能?
2020/11/24
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?
3.电势能的大小具有相对性，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电场力所做的功。
(通常把离场源电荷无限远处或大地表面的电势能规定为零)
2.完成课后问题与练习1、2题。
E
L
θ
O
课堂小结
一.静电力做功的特点
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.
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。
2. 静电力做的功等于电势能的减少量 WAB = EPA - EPB
用无数组跟静电力垂直和平行的折线来逼近ANB
E
M
乙
WAB= q E·|AM|
由以上的推导我们发现了什么?
2020/11/24
一.静电力做功的特点
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.
推广:非匀强电场也适用.
2020/11/24
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?
2020/11/24
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。
2. 静电力做的功等于电势能的减少量
WAB = EPA - EPB
3.电势能的大小具有相对性，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电场力所做的功。
(通常把离场源电荷无限远处或大地表面的电势能规定为零)
二.电势能
1. 定义: 电荷在电场中具有的势能,可用EP表示。
2. 静电力做的功等于电势能的减少量。
WAB = EPA – EPB =－ΔEP
2020/11/24
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,电场力做功为多少?电势能如何变化?
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.
2020/11/24
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.
2020/11/24
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.