人教版高中物理选修3-1 §1.4《电势能和电势》(2课时).ppt

* * 第一章 静电场 第4节 电势能和电势 （第1课时） 人教版高中物理选修3-1 复习回顾 1、功的计算： 2、重力做功有什么特点？ (1)与路径无关,由初末位置的高度差来决定. (2)WG与重力势能的关系. (3)重力势能是相对的,有零势能面.(人为选定) 重力势能具有系统性 功是能量转化的量度！ 一、静电力做功的特点 正电荷q在电场强度为E的匀强电场中由A运动到M电场力做功吗？做了多少功？ E q q受力吗？多大？ A M W=qE·｜AM｜ F 求试探电荷＋q沿直线AB移动到B时电场力做的功： E +q A B M F E +q A B M 在匀强电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，但与电荷经过的路径无关. (对于非匀强电场也适用) 这与什么力做功相似呢？ 一 . 静电力做功的特点 将+q由A移到B的过程电场力对电荷做功为： 将-q由A移到B的过程,电场力对电荷做功为： 做功的过程是一个能量转化的过程, 那么电场力做功的过程是什么能转化为什么能呢？ A B +q E 电场力做功与电势能有什么关系？ （联系重力做功与重力势能的关系） 电势能:电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能. 重力场中的物体具有重力势能. 1.电荷在电场中具有电势能. 重力对物体做正功,物体的重力势能减小. 2.电场力对电荷做正功,电荷的电势能减小 重力对物体做负功,物体的重力势能增大. 3.电场力对电荷做负功,电荷的电势能增大 二 . 电势能 重力做多少功，物体重力势能就变化多少. 4.电场力做多少功,电荷电势能就变化多少. 重力势能是相对的,与零势能面有关 5.电势能是相对的,与零电势能面有关. 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. 电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该处移动到零势能位置所做的功 重力势能是物体和地球所共有的,具有系统性 6.电势能是电荷和电场所共有的,具有系统性 7.电势能是标量 重力势能和电势能类比 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能，叫电势能EP Ep由物体和地面间的相对位置决定 EP由电荷间的相对位置决定 电场力做正功，电势能就减少 电场力做负功，电势能就增加 电场力作功，电势能改变 重力做功，重力势能改变 重力做正功，重力势能就减少 重力做负功，重力势能就增加 W重 = EP1-EP2 W电 = EPA-EPB 尽管重力做功与电场力做功很相似,但还是存在很大差异 正电荷顺电场线移动， 负电荷顺电场线移动， 正电荷逆电场线移动， 负电荷逆电场线移动， —存在两种电荷 电场力做正功，电势能减少 电场力做负功，电势能增加 电场力做负功，电势能增加 电场力做正功，电势能减少 思考讨论 有一电荷量q=-3×10-6C的点电荷，从电场中的A点移动到B点时，克服静电力做功6×10-4J,从B点移到C点时静电力做功9×10-4J.问： (1)以B为零势能点，电荷在A点时的电势能EPA1是多少？ (2)以C为零势能点，电荷在A点时的电势能EPA2是多少？ O B A 如图所示，在等量异种点电荷所形成的电场中，把单位正试探电荷从O点沿OA移动到无线远处，静电力是否做功？电势能是否变化？怎样变化？ 思考讨论 B A 如图所示，在等量同种点电荷所形成的电场中，把单位正试探电荷从O点沿OA移动到无线远处,静电力是否做功？电势能是否变化？怎样变化？ 思考讨论 A 思考讨论 将一个-7.0μC的电荷从无从远处移到如图所示的电场中的A点时,电荷的电势能为-140μJ,问此过程中静电力做功多少？ 如图MN为电场中某一条电场线方向向右，在 线取两点a、b今将一电荷＋q从a移到b则（ ） A.电场力做正功，＋q的电势能增加；B.电场力做负功，＋q的电势能增加；C.电场力做正功，＋q的电势能减少；D.电场力做负功，＋q的电势能减少。 C 例2. A和B为电场中某条电场线上的点，如图：将q=4×10-9的正电荷从A点移到B点需克服电场力做功5 ×10-7J，则: 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 第一章 静电场 第4节 电势能和电势 （第2课时） 人教版高中物理选修3-1 规定EPO=0 A O +q 电荷+q由A点移至O点静电力做的功WAO=？ 电荷+q在A点的电势能EPA=？ 寻找描述电场能的性质的物理量 A点电荷为+2q、+3q； -q、-2q、-3q时，WAO、 EPA又分别是多少？ +q +q +2q +3q -q -