14《电势和电势差》课件.PPT

1.4 电势和电势差 * * 重力做功的特点： hA A B hB 质量为m的物体在重力的作用 下，从A移动到B，重力所做 的功： W=mghA-mghB 只与始末位置有关，与经过的路径无关。 【理论探究】电场力做功的特点 ——只与始末位置有关，与经过的路径无关。 所以，电场力是保守力，有对应的势能——电势能EP 结论：电场力作正功，电势能减小； 电场力作负功，电势能增大。 【说明】 电场力的功与移动的电荷有关，所以不能用来描述电场本身的性质。 怎样寻求描述电场本身的能量性质的物理量呢？ 一.电势差 电场力的功与所移动的电荷的电量的比值，叫做电场中A、B两点的电势差。 即 【说明】 1.电势差与移动的电荷无关，它只反映了电场自身的性质； 2.在国际单位制中，电势差的单位：伏特 ( V ) 3.电势差即电压； 4.若已知电场中两点的电势差UAB，则 【例题】如图所示，把负电荷分别放在C、D两点，它在哪点的电势能较大？ 【答案】D 【例题】一个电量为－2.0×10－8C的点电荷，在电场中A、B两点之间移动的过程中，电场力做功8×10－6J，如果在A点处该电荷具有1.4×10 －5J的电势能，则它在B点处的电势能为多少？这两点间的电势差为多少？ 【答案】 EPB=6×10－6J UAB=－400V 二.电势 电势差即电势之差。即 若选择电场中的P点为电势参考点，即规定P点的电势为零，则电场中任意一点A的电势，数值上等于把单位正电荷从A点移动到P点电场力所做的功。 【例题】如图所示，A、B、C是电场中的三点，将1C的正电荷分别从A、C移动到B时，电场力所做的功分别为10J、-5J，以B为电势参考点，则A、C两点的电势分别为多少？ 【答案】 【例题】在＋Q电荷的电场中的A点放一电量为q 的正电荷，若它从A移动到B，则电场力作正功还是负功?并比较A、B两点的电势能，电势的关系。 A B 【例题】在＋Q电荷的电场中的A点放一电量为q 的负电荷，若它从A移动到B，则电场力作正功还是负功?并比较A、B两点的电势能，电势的关系。 【结论】 1.电场力作功、电势能与移动的电荷和电场都有关； 2.电势只与电场有关，与移动的电荷无关。 3.沿电场线方向，电势逐渐降低。 【例题】在－Q电荷的电场中的B点放一电量为q的正电荷，若它从B移动到A，则电场力作正功还是负功?并比较A、B两点的电势能，电势的关系。 A B 【例题】在－Q电荷的电场中的B点放一电量为q的负电荷，若它从B移动到A，则电场力作正功还是负功?并比较A、B两点的电势能，电势的关系。 【结论】 1.电场力作功、电势能与移动的电荷和电场都有关。 2.电势只与电场有关，与移动的电荷无关。 3.沿电场线方向，电势逐渐降低。 三.等势面 ——电场中电势相等的点构成的曲面叫做等势面。 【约定】 为了使等势面能够反映电场的强弱，通常使相邻等势面之间的电势差相等。 等势面的性质 1.沿着等势面移动电荷时，电场力所作的功为零。 2.在任何静电场中电场线与等势面是互相正交的。 3.等势面愈密(即间距愈小)的区域，场强愈大。 【例题】有一电场的等势面分布如图所示，一个质子进入电场向右运动，经过等势面a时质子的动能为500 eV，那么它经过等势面e时动能多大？ 【答案】300 eV 【例题】将一点电荷+q放在场强为E的匀强电场中，问： 当电荷从A→B，电荷所受的电场力做了多少功？ 思考：电场力做功的特点 ——只与始末位置有关，与经过的路径无关。