7 电势能和电势2007 05 23.ppt

* * * * 1.点电荷+q在电场中由静止释放,将如何运动? E F + q A B 2.能否从能量的角度讨论动能的增加? 电势能和电势 M 一、静电力做功有什么特点? E W = F·|AB| cosθ = q E·|AM| 1.将电荷q从A沿直线移至B: A B ? + q + q F M ? E A B 2.将电荷q从A沿折线移至B: 对AM: W1 = q E ·|AM| 对MB: W2 = 0 对全程: W = W1 + W2= q E·|AM| + q F + q F 3.将电荷q从A沿曲线移至B: M ? E A B + q F E A B + q F + q F + q F + q F W = W1 + W2 + W3 +… = q E·|AM| W1 = q E ·x1 W2 = q E ·x2 W3 = q E ·x3 … … … … M x1 + x2 + x3 +…=? X1 x2 4.将电荷q从A沿其它曲线移至B，静电力做功？ 5. 如果移动负电荷，1—4结论又如何？ M ? E A B q F － E B + M A F ? q + 6. 静电力做功有什么特点？ 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,与电荷的起始位置和 终止位置有关 7. 结论适用于任何电场! h 二、回顾重力做功的特点是什么? A B C mg mg mg 1.在这三次情况下 重力做功关系？ 2. WG = m g h 3. 重力势能的概念 EP = m g h 三、电势能 1. 因为在电场中移动电荷时静电力做功与移动 路径无关,所以电荷在电场中有电势能(Ep) 2.静电力对电荷做正功 ,电荷的电势能减少 WF = EP1 - EP2 静电力做功等于开始的电势能与最终的电势能之差 (负功) (增加) = -ΔEP 讨论:下列电荷在电场中移动时,静电力做什么功? 电荷的电势能如何变化? E A B A B + 若在电场中移动的是负电荷呢? F F + E - - F F 三、电势能 3.电势能具有相对性 (通常把离场源无限远处或大地表面的电势能规定为零) 先确定零势能位置后,电荷在某点的电势能,才有确定的值. 例1. 如图,在场强 的匀强电场中,点电 E 荷q=+1c从A移动到B,AB相距L=1m,静电力做功为 多少?电势能如何变化? 若规定EPA=0,则EPB=? A B F q + 如规定EPB=0,则EPA=? EPA = q E L COSθ 讨论: 2.若取B点的电势能为零,则电荷在A点的电势能为多少? 1.若在AB两点间移动正电荷q，请讨论电荷电势能的变化 M ? E A B L 3.正点电荷的电量为2q、 3q、 … 则电荷A点的电势能为多少? + q F 讨论: M ? E A B L 4.分析EPA/q EPA / q = E L COSθ + q F EPA/q 一定,与q无关. 若在AB两点间移动负电荷，重复上面的讨论 电荷在电场中某一点的电势能与 1 V = 1 J/C 四、电势 1. 定义: 它的电荷量的比值 2. 公式: 3. 单位: 伏特(V) (计算时要代入正负号) 例2. 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________, 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___________ (仍规定无限远处电势能为零). 若现在不取无限远处电势能为零,A点的电势=? 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.) 电势为零的位置，即零势能位置 电势 应注意的几点 例3. 将一电量为 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: 场外一点P的电势为 从P A,电场力做的功 PA E W 0- = 注意: 1、计算电势首先要规定零电势处, 2、电势可以为负.