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电势能、电势与电势差ppt

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高中物理电势能 电势 电势差 课件

高中物理电势能 电势 电势差 课件

(J
C)
1V 1J C
拓展1：将带电小球从电场中的A点移到B点，克服静电 力做了3×10-5J的功，再从B移到C，静电力做了1.2×105J的功．假设带电小球电荷量为q=6×10-6C，那么： 〔4〕如果规定A点的电势能为零，那么该电荷在B点和C 点的电势分别为多少？
〔5〕如果规定B点的电势能为零，那么该电荷在A点和C 点的电势分别为多少？
+q0在A点具有的电势能为： EP1=q0Ed
+2q0在A点具有的电势能为： EP2=2q0Ed
+3q0在A点具有的电势能为： EP3=3q0Ed
…… ……
还发现：
发现：不同电荷在电场中同一位置具有 的电势能不一样
Ep1 EP2 Ep3 ... EP
q0 2q0 3q0
q
Ep 比值都相等！！！ q
注意：U AB A B 该式进行计算时必须把 每一个物理量的正、负号带入进行计算
从例题中还可总结出电势差的特点：
5、电势差由电场和场内两点位置决定，与零电势点的选取无关 与检验电荷q无关，与移动电荷做的功wAB无关
四、电势差
1、定义：两点电势之差，通常也称为电压
2、定义式：U AB A B
2、定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值
3、定义式：
Eபைடு நூலகம் q
（比值定义法）即
与EP、q无关
4、国际单位：伏特，简称伏（符号V）或者
焦耳 库仑
(J
C)
1V 1J C
5、由 EP q 确定零电势点也就确定了电势能零点（相对性）
电场中某点的电势是相对的，它的大小和零电势点的选取有关
6、电势是标量：只有大小没有方向，但有正负之分

电势能和电势 课件

电势能和电势 课件

关于等势面的说法，正确的是( ) A．电荷在等势面上移动时，由于不受电场力作用，所以说电 场力不做功 B．在同一个等势面上各点的场强大小相等 C．两个不等电势的等势面可能相交 D．若相邻两等势面的电势差相等，则等势面的疏密程度能反 映场强的大小
[解析] 等势面由电势相等的点组成，等势面处的电场线跟等 势面垂直，因此电荷在等势面上移动时，电场力不做功，但并 不是不受电场力的作用，A 错．等势面上各点场强大小不一定 相等，等势面不可能相交，B、C 错．等差等势面的疏密反映 场强的大小，D 对． [答案] D
方向
只表示大小 正得正，负正得
负，负负得正
电场强度 E
电势 φ
电势能 Ep
电势由电场本身 由电荷量和该
场强由电场本 决定，与试探电荷 点电势二者决 决定
选取有关， 取有关，有相对
有相对性
性
电场强度 E
电势 φ
(1)电势沿场强方向降落最快；
(2)若 φB＝0，由 UAB＝φA－φB 得 φA＝UAB＝200 V， 由 UBC＝φB－φC 得 φC＝φB－UBC＝0－(－300) V＝300 V， 电荷在 A 点的电势能 EpA＝qφA＝(－3×10－6)×200 J＝－6×10－4 J， 电荷在 C 点的电势能 EpC＝qφC＝(－3×10－6)×300 J＝－9×10－4 J. [答案] (1)200 V －300 V 100 V (2)200 V 300 V －6×10－4 J －9×10－4 J
(2)对小球，从 A→B，根据动能定理： mg·32R＋UAB(－q)＝12mv2B 解得：UAB＝－m2gqR 当 φC＝0 时， φA＝φA－φC＝UAC＝UAB＝－m2gqR. [答案] (1) 7gR (2)－m2gqR

电势与电势差ppt课件

电势与电势差ppt课件
15
等势面
等势面的特点：
1、等势面一定跟电场线垂直，在同一等 势面上的任意两点间移动电荷，电场力不 做功；
2、电场线总是从电势高的等势面指向电 势低的等势面，任意两个等势面都不会相 交；
3、等差等势面越密的地方电场强度越大 16
等势面
几种典型电场的等势面：
1、点电荷电场中的等势面： 以点电荷为球心的一簇球 面
17
等势面
2、等量异种点电荷 电场中的等势面： 两簇对称曲面
18
等势面
3、等量同种点电荷电 场中的等势面：
两簇对称曲面
19
等势面
4、形状不规则的带 电导体附近的电场线 及等势面
5、匀强电场中的等势 面： 垂直于电场线的一簇平 面
20
• 1.(2010广东理综)图是某一点电荷的电场线分 布图，下列表述正确的是( )
4. 标量 (有正负比零电势能点高和低)
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.)
3
例2. 试探电荷q1放在电场中的A点,电势能为EP(规定无 限远处电势能为零),A点的电势为__E_p__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_p_______ (仍规定无限远处电势能为零)。
q1
说明：电场中的电势由电场自身和零电势的 选取决定！与放入该点的电荷无关！
若现在不取无限远处电势能为零,A点 的电势还是Ep q 1 吗?
4
对电势的理解
• 1.电势的相对性：某点电势的大小是 相对于零点电势而言的。零电势的选 择是任意的，一般选地面和无穷远为 零势能面。
• 2.电势的固有性：电场中某点的电势 的大小是由电场本身的性质决定的，

2.2 静电力做功与电势能、电势与等势面 课件(共28张PPT)

2.2 静电力做功与电势能、电势与等势面 课件(共28张PPT)
重力势能；
鲁科版
（2019版） 必修3
第2章 电势能与电势差
第2节 电势与等势面
1 电势
在场强为E＝10 V/m的匀强电场中，有A、B两点，且它们
的距离为d＝10 cm，现有不同的电荷放在A点，求它们在A点的
电势能，并填入下列表中．(选B点为零电势能点)
电荷 q
q1＝2 C
q2＝3 C
q3＝－6 C
鲁科版 （2019版） 必修3
第2章 电势能与电势差
第1节 静电力做功与电势能
一、电场力做功特点
m
重力做功特点：
电场力做功特点：
与运动路径无关；
跟始末高度差成正比；
与运动路径无关；
跟▪▪；
二、电势能
回忆： 重力做功与重力势能的关系：
重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加；
WAB=EpA-EpB=mghA-mghB=-∆Ep
4×10-8 J； 在 B 点时，电势能为 6×10-8 J。 求：
（1）计算并比较 A、B 两点的电势高低。
（2）若电荷量为 -2×10-9 C 的试探电荷分别
在 A、B 两点，其电势能分别为多少？
（3）正、负电荷在电场中具有的电势能大小
与电势高低有何关系？
4 例题
1、真空中某静电场的电场线分布如图所示,图中P、Q两点
定义式
标量
决定因素
k
Q
r
1 电势
如图所示，a、b为某电场线上的两点，那么以下的
结论正确的是 （
）
A．把正电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势
能减少，电势升高;
B．把正电荷从a移到b，电场力做负功，电荷的电势
能增加，电势降低;

高一物理电势能电势电势差1.ppt

高一物理电势能电势电势差1.ppt
核心题型
通过电场力做功求各点的电势 电场力做功与动能定理结合
电热能的高低与电势高低的判断
一、电场中电势能高低的判断
W AB E pA E pB
电场力做正功，电荷的电势能减少； 电场力做负功，电荷的电势能增加。
二、电场中电势高低的判断
沿着电场线方向，电势不断下降
注意：
电势能 高，电 势不一 定高
练2．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？ （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？
电场力与重力比较
电场力F=qE
做功 W电=qE △ l
q
A
qE
mA mg
重力G=mg
做功 WG=mg△h
电势能
Ep=qEl=WA-0 E v B 电势 EP
q
电势差 UAB A B 电场力做功
v B 重力势能 Ep=mgh=WA-0
高度 h mgh
mg
高度差 hAB hA hB 重力做功
练8.平行的带电金属板A、B间是匀强电场， 如图1-46所示，两板间距离是5cm，两板间的 电压是60V．试问：(1)两板间的场强是多大 ？(2)电场中有P1和P2两点，P1点离A板0.5cm ，P2点离B板也是0.5cm，P1和P2两点间的电势 差为多大？(3)若B板接地，P1和P2两点的电势 各是多少伏？
E
B A
核心公式
• 电场力做功与电势能的关系 WAB EPA EPB

电势能电势与电势差ppt课件

电势能电势与电势差ppt课件
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
W重 = EP1-EP2
W电 = EPA-EPB
8
课堂训练：
1、下列说法中，正确的是： BC
势可以为负.
14
电势和电场强度
意义
电势 描述电场的能的性质
电场强度 描述电场的力的性质
定义
矢量/标量 大小关系
EP
q
标量，单位：V
E F q
矢量，单位：V/m
两者的大小没有必然联系，电势为0，电场强度不 一定为0 ；电场强度为0 ，电势不一定为0；
电场线的疏密表示电场强度的大小，
沿着电场线方向，电势降低；
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
b a MN
L
K
26
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：
移动到P点电场力所做的功，即
A
WAP q
是标量 国际单位：V
1 UAB A B UBA
电荷在电场中某点的电势能等于它的电荷量与该点的电势 2 的乘积
电场中某点的电势与零电势的选取有关，而两点间的电势 3 差与零电势的选取无关，常取无限远处或大地的电势为零
4 电场中沿电场线方向电势逐渐降低
19

高考物理一轮复习课件专题电势能电势电势差

D. A点的电场强度大于C点的电场强度
解析：根据图像可知，粒子做匀加速直线运动，加速度不变，选项A错误；根据图像可知， 粒子的速度增大，电场力做正功，电势能减小，选项B正确；根据$U = Ed$可知，$U_{AC} > U_{BC}$，选项C正确；匀强电场的场强处处相等，选项D错误.
解题技巧总结提高
解题技巧一
在处理带电粒子在电场中的运动问题时，要注意分析粒子的受力情况，判断其运动性质 ，若粒子做匀变速运动，则可用牛顿第二定律和运动学公式求解；若粒子做类平抛运动
，则运动的合成与分解是常用的方法.
解题技巧二
求解电势差时，要注意顺着电场线方向电势逐渐降低，在匀强电场中$U = Ed$，在非 匀强电场中$U_{AB} = frac{W_{AB}}{q}$.
THANKS
感观看
带电粒子运动轨迹确定方法
初速度为零的带电粒子
在匀强电场中，初速度为零的带电粒子将沿电场线方向做匀加速直线运动。
初速度不为零的带电粒子
当初速度方向与电场力方向不在同一直线上时，带电粒子将做曲线运动。此时，可以根据 牛顿第二定律和运动学公式求解粒子的运动轨迹。
运动轨迹与电场线的关系
在匀强电场中，带电粒子的运动轨迹与电场线平行或重合。
图像法求解非匀强电场中电势差
等效法求解非匀强电场中电势差
根据电场线与等势面的关系，画出等势面 图像。利用等势面图像和几何知识求解电 势差。
将复杂的非匀强电场等效为简单的匀强电 场或点电荷电场，从而简化计算过程。
04 静电场中导体和 绝缘体特性分析
导体在静电场中特点总结
静电感应现象
当导体置于静电场中时，其内部自由电子会受到电场力的 作用，进行重新分布，使得导体两端出现等量异号电荷， 这种现象称为静电感应现象。

《电势差》PPT优质课件

D.W1 W2，1 2
a
b
d
1
2
3
课堂训练
1.关于静电场，下列说法正确的是（ ）
A. 电势等于零，电场强度一定为零
B. 电场强度为零的点，电势一定为零
C. 正电荷沿电场线方向移动时，电势能一定减小
D. 不在同一电场线上的两点，电势一定不相等
课堂训练
解析：A．等量异种点电荷连线中点的电势等于零，电场强度不等
。
4.单位：电势差的单位是伏特，简称伏，符号V。
电势差的大小与零电势点的选取有关吗？
电势是相对的，但电势差是绝对的，由电场中的两点位置来
决定，与有无试探电荷无关；与零电势的位置选取也无关．
名师指点
电势差求解技巧
(1)采用直接代入符号运算的方法，会更加便捷，但要注意正、负号的
运用．
(2)电场中各点间的电势差可依次用代数方法相加，但要注意角标的排
于零，A不符合题意；
B．等量同种点电荷连线中点的电场强度等于零，电势不等于零，B
不符合题意；
C．正电荷沿电场线方向移动时，电场力与运动方向相同，电场力
做正功，电势能一定减小，C符合题意；
D．在匀强电场中，与电场线垂直的平面上的任意两点不在同一电
场线上，电势一定相等，因为该两点在同一个等势面上，D不符合
知识点 2 静电力做功与电势差的关系
例1：如图所示，在正的点电荷Q的电场中有a、b两点，它们到
点电荷Q的距离 r1<r2 。若a、b两点间的电势差为100V，将二价
负离子由a点移到b点是电场力对电荷做功还是电荷克服电场力
做功？做功多少？
解：Wab=qUab= -2×1.6×10-19×100J
= -3.2×10-17J <0

电势能电势和电势差(绝对经典)课件


电势差与电场强度的关系
电场强度与电势差呈正比关系，即电场强度越大，电势差也 越大。
在匀强电场中，电场强度的大小与电势差成正比。电场强度 越大，两点之间的电势差也越大。同时，沿着电场线方向， 电势差逐渐减小。
04
电场力做功与电势能 变化的关系
电场力做功的特点
静电力做功与路径无关
01
在静电场中，电场力做功仅与初末位置的电势差有关，而与路
电势能的计算公式是 (E = qvarphi)。
详细描述
电势能的大小与电荷量 (q) 和电势 (varphi) 有关，其计算公式为 (E = qvarphi) 。其中，(varphi) 表示电荷所在位置的电势。
02
电势
电势的定义
总结词
电势是描述电场中某点电荷所具有的势能与其电荷量的比值 。
详细描述
电势的计算
总结词
电势可以通过积分或查表的方式进行计算。
详细描述
计算电势的方法主要有两种，一种是通过对电场进行积分来计算电势，另一种是通过查表来获取电势值。在实际 应用中，可以根据具体情况选择合适的方法进行计算。
03
电势差
电势差的定义
电势差是衡量电场中两点间电势能差 值的物理量，表示为电压或电动势。
VS
详细描述
在匀强电场中，各点的电场强度相等，因 此电荷所受的电场力大小与电荷的电量成 正比，与电荷所在位置的电势差成正比。 也就是说，在匀强电场中，电势差越大， 电荷所受的电场力也越大。这个关系是库 仑定律的一种应用，也是理解电场和电势 差关系的重要基础。
匀强电场中电势差与电场力做功的关系
总结词
电势差是指电场中两点之间的电势之 差，通常用电压或电动势来表示。在 电路中，电势差是电流做功的驱动力 ，也是电荷移动的能量来源。

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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3、电势能是相对的，与零电势能面有关 电势能为负表示电荷在该处的电势能比零还 要小. 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。
4、电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性
5、电势能是标量，比较物体电势能的大小时， 要带着正负号。
例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 -5J. 增加了 1.8 × 10 中电势能共改变了多少？ （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？
电场力做正功,电势能减小. (2)重力做负功,重力势能增加. 电场力做负功,电势能增加.
电场力做的功等于电势能的减少量
WAB EPA EPB EP电
思考
v
A B
E
E
v
A
+
一
B
正电荷从A 点移到B点时,电 场力做正功,电荷 的电势能怎么变 化? 减小
负电荷从A点移到 B点时,电场力做 负功 ,该 B 电荷在 点的电势能 较大.
WG EP1 EP 2 EP
一、电场力做功的特点
1.将电荷q从A沿直线移至B:
B
E
A ө F q+
M
W = F·|AB| cosθ = q E·|AM|
2.将电荷q从A沿折线移至B:
B
E
A ө q+
F F
M
对AM: 对MB:
W1 = q E ·|AM| W2 = 0
对全程: W = W1 + W2= q E·|AM|
重力场 1、WAB∝G， 电场 势 1、W ∝q， AB 差
WAB/G ——恒量hAB
WAB/q——恒量UAB
2、比值定义法： 高度差hAB=WG/G
hAB与G无关， 只取决于始、末 的位置。
2、比值定义法： 电势差UAB=WAB/q
UAB与q（包括大小、 正负）无关，只取 决于始、末的位置。
用类比法研究电场能的性质
由此可知： 电场中某点的电势,数值上等于单位正电荷由该点移动到 参考点(零电势点)时电场力所做的功.
8.决定因素:WAB跟路径无关,UAB也是跟路径无 关;且跟WAB 和q都无关,只是由电场本身和两 点位置有关. 例2.如图所示的电场中，A、B两点间的电势 差UAB=20 V，将点电荷q= -2×10-9C，由A 点移到B点，静电力所做的功是多少 ？
重力场
高度是特殊的高度差
高度差hAB =hA - hB hA = hAO = hA - hO hA=hAO =WAO/G
B =φA-φB
电势是特殊的电势差
φA =UAO= φA - φO φA=UAO = WAO/q
W = q E·|AM|
5. 如果移动负电荷，1—4结论又如何？
B
B
E
F
A+ ө F + q A ө －
q
M M
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？
B
ө F A+ +
q
WAB = F· |AB|cosθ=qE· |AM|
M
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（即：与初、末两点在电场线上的距离有关） 注意：对于非匀强电场也适用
(计算时要代入正负号) 1 V = 1 J/C
3. 单位: 伏特(V)
四、电势差
1.定义：电场中两点电势的差值。
U AB A B U BA
U AB EPA EPB ( EPA EPB ) WAB A B q q q q
U AB WAB q
2.电势差的另一表述:电荷q在电场中由一点A移动到另一点B时电 场力所做的功WAB与电荷量q的比值WAB/q,叫做A,B两点间的电势 差.
一个试探电荷在电场中某点由静止释 放,将如何运动?
m mg
场方向
E + F
地球
在电场力作用下电荷做加速运动,一 段时间后,试探电荷的动能增加.是什么能 转化为电荷的动能呢?
二、电势能
1.定义:电荷在电场中所具有的与电荷位置有关 的势能叫电势能 2.电场力做功与电势能的变化关系
(1)重力做正功,重力势能减小.
3.将电荷q从A沿曲线移至B:
B
E
q+ q + x2 F
q+ F
B
FE
A ө q+
F
M
q+
A
X1
F
M W3 = q E · x 3
W1 = q E · x 1
W2 = q E · x 2
………… 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，电场力做功？
1.4 电势能 电势与电势差
知识回顾
1、功的计算：
W F x cos
2、重力势能：物体由于位于高处而具有的能叫重力势能。 3、重力做功
(1)与路径无关,由初末位置的高度差来决定： WG (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
mgh
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（P19讨论交流）
1. 定义: 电荷在电场中某一点的电势能EP与它 的电荷量q的比值。
2. 公式:
EP q
WAB = -4.0×10-8J
将UAB和q的正 负号代入计算
例3、在如图所示的电场中，把点电荷 q=+2×10-11C，由A点移到B点，电场力 做功WAB=4×10-11J。A、B两点间的电 势差UAB等于多少？B、A两点间的电势 差UBA等于多少？ UAB=2V UBA=-2V
用类比法研究电场能的性质
3.两点间的电势差也叫这两点间的电压.
4.单位: 伏特(V)
1V=1J/c
5.标量: 正负代表一点比另一点电势高或低
WAB 6.电场力做功：UAB ＝ q
WAB qU AB
7.若选取了一个参考点（令这点的电势为零），则电场中各 点的电势值就可由该点与参考点的电势差来确定，比如在 上式中若取B点为参考点，则B点的电势φA，就等于A点与B 点的电势差UAB