《电势能和电势》精品课件

3、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 增加了1.8×10-5J. 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？
一个试探电荷在电场中某点由静止 释放,将如何运动?
E + F
在电场力作用下电荷做加速运动 ,一段时间后获得一定的速度,试探电 荷的动能增加.
什么能转换为动能的呢?
一、电场力做功的特点 把正电荷沿不 同路径从A点移 到B电场力做功？ A
B
ө &#AB = F· |AB|cosθ=qE· |AM|
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
三、电势
A+ l θ 0
零势能参考点 E 设EP0 =0
WA0 qEl cos
EPA qEl cos
如果是负电荷情况相同
二、电势能
1、电荷在电场中具有与其位置有关的能量 叫电势能。 2、电场力对电荷做正功，电荷的电势能减 小 3、电场力对电荷做负功，电荷的电势能 增加 电场力做的功等于电势能变化量的负值
WAB EPA EPB
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? E A B 3
如何确定电场中某点的电势呢？
5、电势具有相对性，先规定电场中某处的电势 为零，然后才能确定电场中其他各点的电势。 （通常取离场源电荷无限远处或大地的电势为 零）
四、等势面 电场中电势相同的各点构成的面
等势面与电场线的关系： （1）电场线与等势面垂直，并且由电势高 的等势面指向电势低的等势面 问题：等势面能相交、相切吗？
c
a
b
d
1
2 3
D
随堂训练
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）
E 110 N / C
3
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 。 要使电场的场强最小，该电场场强的方向怎样？大小 如何？ 垂直悬线斜向上方 O
电荷在某点的电势能，等于电 场力把它从该处移动到零势能位 置所做的功
电势能是相对的，与零势能面的选择有关。 电势能为负表示电荷在该处的电势能比 零 还要小. 电势能是电荷和电场所共有的，具有系统 性 电势能是标量
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 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 重力做正功，重力势能就减少 重力做负功，重力势能就增加 电场中，电场力：电荷之 间的作用力 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 电场力做正功，电势能就减少 电场力做负功，电势能就增加
力对电荷做功为：
E
将-q由A移到B的过程，电场
W电＝ qEd qEl cos
二、电势能
电场中的电荷由于受 到电场力作用而具有的 势能。
E v
A
E
v
+
B
A
+
B
正电荷从A点移到B点 时,电场力做正功,电荷的 电势能减少.
正电荷从B点移到A点 时, 电场力做负功,即电荷 克服静电力做功,电荷的 电势能增加.
WAB 10 J
电势能减少
q
+
F
电荷在B点具有的电势能多大？ 设A点的电势能 EPA 0
WAB = EPA－EPB =103J
3
电势能为负表示 的物理意义是什 么？
3
EPB EPA WAB 0 10 J 10 J
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。
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 E 点的电势为________,若把试探电荷q1 q1 换成试探电荷q2放在电场中的A点,A
E 点的电势为___________ (仍规定无限 q1 远处电势能为零).
例2. 将一电量为 q 2 106 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 ,求A点的电势. 解:
（2）等差等势面越密的地方，电场强度 E越大
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：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M的过程中，动能减少
c
b
a
L
M
N
K
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：
A.W1 W2，1 2 B.W1 W2，1 2 C.W1 W2，1 2 D.W1 W2，1 2
该比值称为 A点的电势
EPA El cos q
该比值是一个与q无关，仅与电场 及A点的位置有关的量。
1. 定义: 电荷电场中在某一点的电势能与 它的电荷量的比值 EP (计算时要代入正负号) 2. 公式: q 1 V = 1 J/C 3. 单位: 伏特(V) 4. 标量 (有正负) 5. 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.)
在匀强电场中移动电荷时，电场力做的功 与电荷经过的路径无关,只与电荷的起始位置 和终止位置有关。
对于非匀强电场也适用
d
+q
A
L
将+q由A移 到B的过程电 做功的过程是一个 场力对电荷做 能量转化的过程， 功为： B 那么电场力做功的 过程是什么能转化 W电＝qEd qEl cos 为什么能呢？
2、把电量q1=5×10-5C的电荷从电场中的A点移到B点， 电场力做功W1=10-3J，则电荷q1在A、B两点的电势能 EA1与EB1之差EA1-EB1=________J； 若把q2=-1×10-4C的电荷从A点移到B点，电场力做功 W2=_______J，电荷q2从A到B电势能的变化量为多少？
从P 场外一点P的电势为
p 0
A,电场力做的功 W E PA
5
EPA W 4 10 J
EPA 4 105 A V 20V 6 q 2 10
注意:计算电势首先要规定零电势处,且 电势可以为负.
沿着电场线方向，电势如何变化呢？
4、沿着电场线的方向，电势越来越低

mg sin E q
q
W重 = EP1-EP2
W电 = EPA-EPB
课堂训练：
1、下列说法中，正确的是：
BC
A、把两个同种点电荷间的距离增大一些，电荷的电 势能一定增加
B、把两个同种点电荷间的距离减小一些，电荷的电势 能一定增加 C、把两个异种点电荷间的距离增大一些，电荷的电 势能一定增加 D、把两个异种点电荷间的距离减小一些，电荷的电 势能一定增加
第四节 电势能和电势
复习：
功是能量转化的量度！
1、功的计算： W
F L cos
2、重力做功的特点： (1)与路径无关,由初末位置的高度差来决定.
(2)重力做功WG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
WG EP1 EP 2 EP (3)重力势能是相对的,须选定零势能参考面