人教版高中物理选修3-1 第1章第4节电势能和电势(共28张PPT)

1）单个点电荷：
特点：以点电荷为球心的一簇球面。
2）匀强电场：
3）等量异种点电荷：
特点：垂直于电场线的一簇平面。 特点：两簇对称的曲面。
4）等量同种点电荷：
5）形状不规则的带电导体：
特点：两簇对称的曲面。
特点：不规则球面，处于静电平衡的导 体是一个等势体，表面是一个等势面。
4、等势面的性质： （1）在同一等势面上的任何两点间移动电荷，由于电势差为零， 电场力不做功。 （2）等势面一定跟电场线垂直，即跟场强的方向垂直。 （3）电场线由电势较高的等势面指向电势较低的等势面。 （4）等差等势面越密，电场线也越密。 （5）等势面不相交。
值，叫做这一点的电势。
2、定义式A ：
WAPA
q

WEPAAP qq

EPA q
3、物理意义：描述电场的能的性质的物理量。
4、单位：1J/C=1V
5、电势是标量：只有大小，没有方向，但有正负之分，计算时 带入正负号。负电势表示比零电势低。
6、电势的相对性：某点的电势有正负，表示该点电势比零电
第 八 章
电 场
一、电场力做功的特点 1、将电荷q从A沿直线移至B:
W = F·|AB| cosθ = q E·|AM|
2、将电荷q从A沿折线移至B:
对A——M: 对M——B: 对全程:
W1 = q E ·|AM| W2 = 0 W = W1 + W2= q E·|AM|
3、将电荷q从A沿曲线移至B:
9、等量同种电荷和等量异种电荷的电势：
1）等量同种电荷：沿电场线方向递减，但中垂线上仍有电势。
2）等量异种电荷：沿电场线方向递减，中垂线上电势为0。
五、等势面（类比于等高线） 1、定义：电场中电势相等的点构成的面叫做等势面。 2、约定：为了使等势面能够反映电场的强弱，通常使相邻等势 面之间的电势差相等。（等差等势面） 3、几种典型分布的等势面：

EP q EP ＜0
EP q EP ＞0
电荷在该点的电势低于零电势 电荷在该点的电势高于零电势
③电势与电荷无关，电势能与电荷有关
④电场线指向电势降落的方向
四、例题
【例】有一电荷量q=-3×10-6c的点电荷，从电
场中的A点移动到B点，克服静电力做功为 6×10-4 J. 问：若B点电势为零，则A点的电 势能和电势为多少？
4. 性质：相对性、系统性等
在牛胆中掺杂是否可以促进结石的形成
试验 成功！
比法的神奇，下面我们将 用类比法对静电场作进一步研究
静电场
重力场 相似性
一、静电力做功的特点
A m
1 B 2
h
WG= mgh 重力做功与 路径无关
B 猜想：静电力做功是 否也与路径无关？ 静电力做功与路径 无关，由初末位置来决 定.对于非匀强电场也 是适用的。
4.对电势能概念的理解
①零电势能： 一般取电荷在无穷远处或大地上 EP= 0 ② 电荷在某点的电势能等于把它从该点移到零电势能位置 时，静电力做的功 ③电势能具有相对性
EP ＞0 EP ＜0 ④电势能是标量
电荷在该点的电势能高于零电势能 电荷在该点的电势能低于零电势能
⑤电势能具有系统性 ⑥在电场中同样两点间移动电荷，正负电荷电势能的变 化情况相反
4
电势能和电势
类比分析法：将性质和特点在某些方面相 同或相近的不同物体加以比较，从而引发 猜想，并对对猜想做出验证的方法。
甲具有属性 a、b 、 c 乙具有属性 A、B 乙可能具有C属性
比较
猜想
求证
珍珠
牛黄
比较 猜想 求证
均来自生物体，均为体内分泌物凝结而成 在河蚌中掺入异物，促进分泌，多产珍珠

（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。

１、定义：电荷在电场中具有的与电荷位 置有关的能，叫电势能。 2、符号：EP 标量 3、电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小 4、电场力对电荷做负功，电荷的电势能增加 5、静电力做的功等于电势能的减少量
W = EP1 - EP2 = -ΔEP
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
3.将电荷q从A沿曲线移至B:
BE
q+
B
q+ F
FE
Aq + ө F
q + x2 F
M
q
+
A
X1
F
M
W1 = q E ·x1
W2 = q E ·x2
W3 = q E ·x3
………… x1 + x2 + x3 +…=?
W = W1 + W2 + W3 +… = q E·|AM|
4.将电荷q从A沿其它曲线移至B，静电力 做功？
电势能与电量的比值为多少? EL COSθ
重力做功关系？ mg
h
2.WG = m g h
3.可以引进重力势
B
C
能的概念
二、电势能
１、定义：电荷在电场中具有的与电荷位 置有关的能，叫电势能。
2、符号：EP 标量
讨论:下列电荷在电场中移动时,静电力做什么功?
+-
F

A
E
F
B
FE
+- A F
B
电荷的电势能如何变化? 若在电场中移动的是负电荷呢?
二、电势能
讨论:
1.若在AB两点间分别移动正、负电荷，请比较电荷电势 能的变化