1.4 电势能 电势与电势差.ppt

等量同种电荷电场的等势面 匀强电场的等势面 1.4 电势能 电势与电势差 教科版 选修 3 — 1 知识回顾 1、功的计算： 3、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 2、重力势能：物体由于位于高处而具有的能叫重力势能。 M 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 一、电场力做功的特点 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，电场力做功？ 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 + W = q E·|AM| 一、电场力做功的特点 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 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？ B + ? q M A F + 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 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. 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 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,电场力做 , 该电荷在 点的电势能较大. 负功 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. 4、电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性 3、电势能是相对的，与零电势能面有关 5、电势能是标量，比较物体电势能的大小时，要带着正负号。 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 电荷在电场中某一点的电势能EP与它的电荷量q的比值。 1 V = 1 J/C 1. 定义: 2. 公式: 3. 单位: 伏特(V) (计算时要代入正负号) 三、电势（P19讨论交流） 1.定义：电场中两点电势的差值。 四、电势差 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. 4.单位: 伏特(V) 5.标量: 1V=1J/c 正负代表一点比另一点电势高或低 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 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. 3.两点间的电势差也叫这两点间的电压. U AB ＝ W AB q 6.电场力做功： 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，