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高二物理《电势能和电势》知识点讲解课件

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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

电势能电势课件-高二上学期物理人教版(2019)必修第三册

电势能电势课件-高二上学期物理人教版(2019)必修第三册
选择不同的零电势点时，同一点的电势可能有所不同．
(3)一般选取无穷远处或大地为零电势点．
3．电势高低的判断方法
(1)根据电场线判断：沿着电场线的方向电势逐渐降低．
(2)根据静电力做功和电荷电势能的变化判断：
①在两点间移动正电荷：如果静电力做负功，电势能增加，电
势升高；如果静电力做正功，电势能减少，电势降低．
、 ，电势能分别为 、 。下列说法正; ，则Q靠近M端且为正电荷
C．无论Q为正电荷还是负电荷一定有 <
D．B点电势可能高于A点电势
1．由于静电力做功和重力做功相似，与路径无关，因此
可以在电场中引入电势能的概念，电势能和重力势能也有
静电力对电荷做多少正功，电荷的电势能就减少多少；静
电力对电荷做多少负功，电荷的电势能就增加多少
3.电势能的相对性：电势能是相对的，通常把电荷离场源
电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上
的电势能规定为零。
三、电势
1．定义：电荷在电场中某一点的电势能与它
的电荷量之比。

2．定义式：φ＝ 。
第十章 静电场中的能量
第1节 电势能和电势
1．通过计算在勾强电场中移动电荷静电力所做的功，认识静
电力做功跟路径无关的特点。
2.理解电势能的变化与静电力做功的关系。知道常见的电势能
零点的规定方法。（重点）
3.通过建立电势概念过程，理解电势是从能的角度描述电场的
物理量。会判断电场中两点电势高低。（难点）
确的是（A ）
A．b点的电势比c点高
B．b点的电场比c点强
C．试探电荷从b移动到c点电场力一定做正功
D．试探电荷从b移动到c点电势能一定增加
4.如图所示，AB是某电场的一条电场线，若有一质子以

《电势能和电势》课件

《电势能和电势》课件

电势差和电场的应用
4
强度有关，根据电势差的定义可以求 出电场强度。
电势差可用于求电场的强度、方向和 分布；电势差还可用于判断电势的大 小和正负，而电势的大小反映电场的
强度。
总结
学习重点
1.电势能的定义和计算；2.电势的定义和计 算；3.电势能和电势与电场的关系。
与电势能和电势相关的学科与职业 介绍
电势能
1
点电荷电势能的定义与计算
由于电荷在电场内相互作用而形成的场态能，可表示为Φ = KQ/r(K为常数，Q为 电量，r为距离)
2
常见电荷分布情况下电势能的计算方法
1. 板电容器的电势能；2. 点电荷分布的电势能；3. 一般电荷分布情况下的电势能。
3
电势差和电场强度的关系
电势差是由感应电场或静电场做功所产生的，在电场中电势差等于电势能变化率。
物理学，电力工程师，计算机工程师，电子 工程师，机械工程师。
学习难点
常见电荷分布情况下电势和电势能的计算方 法；电势差和电场的应用。
课后作业及参考答案
1. 计算一个点电荷受到的电势能；2. 计算常 见电荷分布情况下的电势；3. 探究不同电场 中电势能与电势的变化规律。
相关应用
1
电势能和电势与电场的关系
在电场中，电势是一种描述电荷在不
电势能表达式的应用
2
同位置具有的电场能量状态的物理量， 而电势能是一种感性的能量概念，用
利用电势能公式求电荷电势能，可以
来描述电荷在电场中的能量状态。
解决电荷在电场中受力运动的问题。
3
电势能变化与电场强度的关系
电势能的变化等于做功量，与电ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的
《电势能和电势》PPT课 件

电势能和电势课件高二上学期物理人教版2

电势能和电势课件高二上学期物理人教版2

荷的电荷量为q，计算下面三种情况下静电力对电荷所做的功：
（1）把q沿直线AB从A点移动到B点；
（2）把q沿折线AMB从A点移动到B点；
l
（3）把q沿曲线从A点移动到B点。
1、静电力做功的特点
（1）把q沿直线AB从A点移动到B点：
BE
l
qA+
ө F
M
静电力做功： WAB = Flcosθ=qElcosθ
（对非匀强电场同样适用）
静电力做功 类比
重力做功
2、电势能
WG=﹣ΔEp
重力做功对应重力势能 的变化
类比
W静=﹣ΔEp
静电力做功对应电势能 的变化
静电力做正功，电势能怎么变化？你是怎么分析的？
2、电势能
重力势能 类比 电势能
重力势能
电势能
重力势能是物体和地球 电势能是电荷和电场所 系统性 所组成的系统共有的 共有的
答案：(1)电荷克服静电力做功,即静电力做负功, 则WAB= - 3×10-5 J。 由WAB=EpA-EpB知，电势能增加了3×10-5 J。 (2)若EpB=0，则由WAB=EpA-EpB，得EpA= - 3×10-5 J。
2.某区域电场线如图所示，A、B为区域上两点，下列说法正 确的是( ) A. 正电荷在A点所受静电力比在B点所受静电力小 B. A点电势低于B点电势 C. 正电荷在A点的电势能大于在B点的电势能 D. 将电子从A点移动到B点,静电力做正功
正电荷 3q
在A点电 势能
WA0 2WA0
3WA0
在B点电 势能
0
0
0
3、电势
将正电荷 q 从 A点 移动到 B点，静电力做 电势：
什么功？电势能怎么变化？电势怎么变化？ 电势是由电场本身

电势能和电势ppt课件

电势能和电势ppt课件

电势能的特点
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。
+2J与-5J大小
电势能 规律总结
WAB=EpA-EpB （q代入正负号）
正电荷：顺线降势能 负电荷：顺线升势能
习题训练 B
习题训练
-10-8
+10-8
反映电场中 力性质 的物理量
F
A
B
处在电场中的其他电荷受到的作用力就是这个电场给予的。
反映电场中 能量性质 的物理量
“地势”
“高度”
“电势”
反映电场中 能量性质 的物理量
将质量m的物体提升h高度，重力势能增加mgh； 将质量为2m的物体提升h高度，重力势能增加2mgh； 将质量为3m的物体提升h高度，重力势能增加3mgh。
标准表达：某力对物体做功W。（描述动能的变化）
某力对物体做负功,往往说成“物体克服某力做功”W克（取绝对值）
回顾
1.公式：W = Flcosα
“lcosα”整体也可称
为力方向上的位移
力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹
角（ α取0～180°）的余弦这三者的乘积。
2.国际单位: 焦耳（简称：焦 ——符号：J）
(有正负,负电势表示该处的电势比零电势低)
反映电场中 能性质 的物理量 （q代入正负号）
φa Epa=qφa
(顺线降势)
正电荷顺线降势能 负电荷顺线升势能
习题训练
多选

高中物理选修课件第一章电势能和电势

高中物理选修课件第一章电势能和电势
在静电场中，导体达到静电平衡时，其内部 电场为零，电荷分布在导体表面。当导体形 状或位置发生变化时，电场能量与电荷系统
的相互作用能之和保持不变。
静电场能量守恒定律意义
揭示了静电场的能量性质
静电场能量守恒定律表明，在静电场中，电荷分布发生变 化时，电场能量会发生变化，且这种变化与外力对电荷系 统所做的功密切相关。
电势差与电压关系
电势差定义
电势差是指电场中两点间电势的差值 ，也叫电压。
电势差与电压关系
在电路中，电压是形成电流的原因， 而电势差则是电压的量度。两点间的 电势差等于这两点间的电压。
电势叠加原理及应用
电势叠加原理
在电场中，某点的电势等于各个点电荷单独存在时在该点产生电势的代数和。
电势叠加原理应用
等势面与电场线关系
等势面与电场线处处垂直，且等势面上各点电势 相等。
3
等势面与电势能关系
在同一等势面上移动电荷时，电场力不做功，即 等势面上各点电势能相等。
03
电势基本概念及计算
电势定义及单位
电势定义
电势是描述电场中某点电势能的 物理量，表示单位正电荷在该点 所具有的电势能。
电势单位
电势的国际单位是伏特（V），常 用单位还有毫伏（mV）、微伏（ μV）等。
当带电粒子以一定初速度垂直进入匀强电场时，由于电场力作用，粒子在垂直电场方向上做匀速直线运动，在平 行电场方向上做初速度为零的匀加速直线运动，即类平抛运动。
非匀强电场中带电粒子运动规律
一般曲线运动
在非匀强电场中，由于电场力随位置 变化，带电粒子的运动轨迹一般为曲 线。此时需根据具体电场分布和粒子 受力情况进行分析。
利用电势叠加原理，可以计算复杂带电体系在某点产生的电势，或者计算多个 点电荷在某点产生的总电势。同时，该原理也用于解释一些静电现象和电路中 的电压分配问题。

电势能和电势课件

电势能和电势课件

1．概念
电
荷
在
_
电_ _ _场_ _中_ _的_ _ _势_ _能_ _
_
叫
做
电
势
能
，
可
用
E
表
p
示
。
2．大小
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 。
3．与电场力做功的关系 静 电 力 做 的 功 等 于 电 势 能 的 _ _ _ _ _减_ _少_ _量_ ， 用 公 式 表 示 WA B ＝ _ _E_ _PA_－_ _E_P_B_ 。 电 场 力 做 正 功 ， 电 势 能 _ _ _ _减_ _小_ ， 电 场 力 做 负 功 ， 电 势 能 _ _ _增_ _加_ _ _ 。
2．几种常见的电场的等势面分布
电场
等势面(实线)图样
匀强电场
重要描述
垂直于电场线的一族平 面
点电荷的 电场
以点电荷为球心的一族 球面
电场
等量异种点 电荷的电场
等势面(实线)图样
重要描述
连线中垂面上的电势为 零
等量同种正 点电荷的电 场
连线上，中点电势最低， 而在中垂线上，中点电势 最高
[特别提醒](1)已知等势面的情况时，可作等势面的垂线来确定电场线，并由“电势降低”的方向 确定电场线方向。
知 识 点 4 等势面
1．定义 在电场中，____电__势__相__等__的_点__组__成__的__面_叫做等势面。
2．等势面特点 ( 1 ) 等 势 面 上 各 点 电 势 相 等 ， 在 等 势 面 上 移 动 电 荷 电 场 力 _ _不_ 做_ _功_ _ _ 。 ( 2 ) 等 势 面 一 定 跟 电 场 线 _ _垂_直_ _ _ _ ， 而 且 电 场 线 总 是 由 电 势 较 高 的 等 势 面 指

《10.1 电势能和电势》课件

《10.1 电势能和电势》课件

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
针对训练
4、如图所示,在等量正点电荷形成的电 场中,它们连线的中垂面ab上, 有一电子,从静 止开始由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 )
4、沿电场线 (场强)方向电势越来越低
A
B
E φA ＞φB
5、正电荷的电场中电势为正，负电荷的电场中电势为负
1J/C=1V
6、电场中某点的电势的大小是由电场本身的性质决定的，与放不放电 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。
新课标高中物理必修3
第二章 静电场中的能量
第1课时 电势能和电势
引：一个试探电荷在电场中某点由静止释放,将如何运动?
q+
F
A
E B
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，能否从能量的角度解释呢
一、静电力做功的特点 1.将电荷q从A沿直线移至B:
该结论对于非匀强电场也是适用的。
电场力做功的过程是什么能转化为什么能呢？
回顾重力做功的特点?
1.在这三种情况下重力做功的关系？
2. WG mgh
A mg
3.可以引进重力势能的概念。

人教版新高二物理必修第三册-电势能和电势-ppt精品课件

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。
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2
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?
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3
一、电场力做功的特点
把正电荷沿不
B
同路径从A点移
到B电场力做功？
A++
ө
q
F
M
WAB = F·|AB|cosθ=qE·|AM|
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
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4
d
+q
AL
E
将+q由A移
做功的过程是一个到场力B的对过电程荷电做
能 那B量 么转 电化 场的 力过 做程功，的功为：
过程是什么W 能电 转＝ 化qEdqElcos
为什么能呢？
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13
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？
功
,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
E P A W 4 1 5 0 J
AEqPA2 4 1 1 0 06 5V2V 0
注意:计算电势首先要规定零电势处,且
电势可以为负.
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19
沿着电场线方向，电势如何变化呢？
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17
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_____E__q_,1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______E__q__1 _ (仍规定无限 远处电势能为零).
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18
例2. 将一电量为 q21的06点c 电荷从 电场外一点P移至电场中某点A, 电场力做
W重 = EP1-EP2
W电 = EPA-EPB
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12
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
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
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
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
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
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10
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
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11
重力势能和电势能类比
重力场中，重力：地球和 物体之间：
功是能量转化的量度！
1、功的计算： W F L co s
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
W GE P 1 E P 2 E P (3)重力势能是相对的,须选定零势能参考面
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。
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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
2. 公式: E P q
(计算时要代入正负号)
3. 单位: 伏特(V) 1 V = 1 J/C
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.)
力做功为多少?电势能如何变化?
E
WAB103J
A
B
F
电势能减少
q+
电荷在B点具有的电势能多大？
设A点的电势能 EPA 0
电势能为负表示 的物理意义是什
WAB = EPA－EPB =103J
么？
E P B E P A W A B 0 1 3 J 0 1 3 J 0
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9
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。
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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
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 和C点的电势能分别为多少？
（3）如EP果B=规3定×B1点0-的5 J电势能为EP零C=，1则.8该×电10荷-5在J 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
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三、电势
零势能参考点
A+
E 设EP0 =0
l
WA0qEclos
θ 0 EPAqEclos
EPA Elcos 该比值称为
如果是负电荷情况相同
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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
W AB E PA E PB
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例1. 如图,在场强 E103 NC的匀强电场中, 点电荷q=+1c从A移动到B,AB相距L=1m,电场
将-q由A移到B的过程，电场
力对电荷做功为：
W 电 ＝ qE dqE lcos
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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。
PPT学习交流
6
E
v
A
+
B
E
v
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.