广东版物理选修3-1第一章电场第四节电势和电势差浅析.ppt

项目 重 力 场 电 场 定义 场强 （矢量） 场力 场力做功特点 势差（标量） 地球附近的引力场 存在于电荷周围的场 重力场强度g=G/m， 方向：垂直于该点的切面向下 电场强度E=F/q ， 方向：正电荷在该点所受电场力方向 重力G=mg 电场力F=qE WAB=mghAB 只与始、末位置有关，与路径无关 WAB=qUAB 只与始、末位置有关，与路径无关 高度差hAB= hA – hB，与参考点选取无关 电势差UAB=φA- φB，与参考点选择无关 构建知识结构 项目 重 力 场 电 场 势 （标量） 势能（标量） 场力做功与势能变化的关系 重力势能EP=mgh，与参考平面选取有关 电势能ε=qφ（选学），与参考平面选取有关 重力做正功，重力势能减少（转化为其他形式的能）；重力做负功，重力势能增加WAB=EPA-EPB 电场力做正功，电势能减少（转化为其他形式的能）；电场力做负功，电势能增加。WAB= εA- εB 高度h与参考点的选取有关，具有相对性 电势φ与参考点的选取有关，具有相对性 课堂训练 1．如图1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 B．把正电荷从a移到b，电场力做负功，电荷的电势能增加 C．把负电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能增加 D． 从a到b电势逐渐降低 AD 课堂训练 2、有关电场中某点的电势，下列说法中正确的是（ ） A、由放在该点的电荷所具有的电势能的多少决定 B、由放在该点的电荷的电量多少来决定 C、与放在该点的电荷的正负有关 D、是电场本身的属性，与放入该点的电荷情况无关 D 3、下列关于电场的描述，正确的是： A、电场中某点电势的大小、正负与零电势点的选取有关 B、电场中两点间的电势差与零电势点的选取有关 C、同一点电荷在电场中的不同点时，电荷的电势能较大处电势一定较高D、同一点电荷在电场中任两点间移动时，若电场力做功相同，则两点间的电势差相同 √ √ 课堂训练 复习回顾 1、功的计算： 2、重力做功 (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 一个试探电荷在电场中某点由静止释放,将如何运动? 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? E + F 地球 m mg 场方向 + 2.电场力做功的特点 在匀强电场中移动电荷时，静电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 B + ? q M A F + WAB = F·|AB|cosθ=qE·|AM| 把正电荷沿不同路径从A点移到B电场力做功？ 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。 3.电场力做功与电势能的变化关系 重力做正功,重力势能减小. 电场力做正功,电势能减小. 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= εA- εB 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? A B E + v A B E 一 v 负电荷从A点移到B点时,静电力做 功, 该电荷在 点的电势能较大. 负 B 思考 减小 电势能为负表示电荷在该处的电势能比零还要小. 5、电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性 4、电势能是相对的，与零电势能面有关 6、电势能是标量 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.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？ 增加了1.8×10-5J. EPC=1.8×10-5 J EPC=-1.2×10-5 J EPB=3×10-5 J EPA= -3×10-5 J 用类比法研究电场能的性质 重力场 电场 势 差 1、WAB∝G， WAB/G ——恒量hAB 1、WAB∝q， WAB/q——恒量UAB 2、比值定义法： 高度差hAB=WG/G 2、比