教科版选修3-1 1.4 电势能和电势 (共39张PPT)

根据此图可作出正确判断的是( BC) D
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
a
C.带电粒子在a、b两点的速度何处较大
b
D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大
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点的电势能一大定于 在b点的电势
类比地理等高线
等势面越密集的地方， 电场强度越大。
关于等势面，正确的说法是（ C ） D
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
孤立点电荷电场中的一簇等势面如图所示中虚线所示， 其电势分别为ψ 1、ψ 2、ψ 3，A、B、C是某电场线与 这簇等势面的交点，且ab=ac.现将一负电荷由a移到 b，电场力做正功W1；再由b移至C，电场力做正功 W2,则（ C ） A.W1=W2，ψ 1＜ψ 2＜ψ 3 B.W1=W2，ψ 1＞ψ 2＞ψ 3 C.W1＞W2，ψ 1＞ψ 2＞ψ 3 D.W1＜W2，ψ 1＞ψ 2＞ψ 3
能。（填“大于”、“小于”式“等于”）。
Ｍ
F
-
b
a N
一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图虚 线所示,电场方向竖直向下.若不计空气阻力,则此带 电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为( )
CA.动能减小
B.电势能增加
C.动能和电势能之和减少
b
D.重力势能和电势能之和增加
a
E
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

重力场中，重力：地球和 物体之间存在的吸引力
电场中，电场力：电荷之间的 作用力
有重力就有重力势能Ep= mgh 有电场力就有相应的电势能EP
Ep由物体和地面间的相对位置 EP由电荷在电场中相对位置
决定与零势能面选取有关
决定,与场力做功，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
2.可以证明:在非匀强电场中也适用,即: 静电力做功与电荷运动路径无关,只与电荷的 始末位置有关.
移动物体时重力做功与运动路径无关,同一物 体在地面附近的同一位置具有确定的重力势能.
3
二、电势能
1、电势能:电荷在电场中受到电场力而具有的与 位置有关的势能叫做电势能。符号：Ep
4
电场力做功与电势能有什么关系? 回顾一下:重力做功与重力势能有何关系?
12
练一练:
4、一个电荷只在电场力作用下从电场中的A
点移到B点时，电场力做了5×10－6J的功，
那么 (
)
A．电荷在B处时将具有5×10－6J 的电势能
B．电荷在B处将具有5×10－6J 的动能
C．电荷的电势能减少了5×10－6J
D．电荷的动能增加了5×10－6J
A
B
13
练一练:
5、将带电量为6×10-6C的负电荷从电场中的A点
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
D.电子的电势能先增加后减少
-a
15
练一练:
7.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

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（二）过程与方法 通过与前面知识的结合，理解电势能与静电力做的功的关 系，从而更好的了解电势能和电势的概念。
（三）情感态度与价值观 尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产和生活相 关的实际问题，增强科学探究的价值观。
重点：理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。 难点：掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相关问题。
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qEd qEl cos
为什么能呢？
将-q由A移到B的过程，电场
力对电荷做功为：
W电＝ qEd qEl cos
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复重力的特点： W F L cos
(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 EP2 EP (3)重力势能是相对的,须选定零势能参考面
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• 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，与放不放电荷
及放什么电荷无关。
• 3：电势是标量
• 4：计算时EP,q,
都带正负号。
5. 电场线指向电势降低的方向
3.电势为负数时,负号表示方向吗? 电势是标量,只有大小,没有方向.(负电 势表示该处的电势比零电势处电势低.)
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练习. 如图所示,在同一条电场线上有A . B
.C 三点,将 q6106c的点电荷由A点移
动到B点,电场力做什么功?做多少功?电势能 变化了多少?在将该电荷由B点移到C点,电场 力做什么功?做多少功?电势能变化了多少?
+
qq
也就是说，比值EpA/q的大小与试探电荷的正负 及电量q均无关，只与电场中该点在电场中的位置有关，
故其可衡量电场的性质。
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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
2. 公式 :
EP q
3. 单位: 伏特 符号为V
1 V = 1 J/C
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对电势的理解
⑴电场方向由A→B还是B→A？
⑵电荷在哪点时电势能大？大多少？
A
B
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电场的力的性质我们必须用场强E来描述， 那么电场的能的性质我们又应该用什么物理量来 描述呢？能否用“电势能”呢？
电场的能的性质也是电场本身的一种属 性，它只能由场源本身所决定，而与电场中有无 放入试探电荷无关。而电势能的大小是与试探电 荷的电量q有关的（因q越大，其所受电场力就越 大，具有的做功本领大，电势能也就大），故不 能用“电势能”来描述电场的能的性质，我们引 入一个新的物理量——“电势”来表示它。