物理选修3-1电势能和电.ppt

小结 1.电场力做功特点，匀强电场电场力做功计算 3.电势的计算（相对性） 2.电势能和电场力做功与电势能变化关系。 达标训练 1.一个点电荷，从静电场的a点移到b点，其电势变化为零，则（ ） A.a、b两点场强一定相等 B. 该点电荷一定沿等势面移动 C.作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的 D.a、b两点的电势一定相等 D 2.如图四所示，为电场中心一条电场线，一个点电荷由静止开始，只在电场力作用下，从A点移到B点，下面论述正确的是（ ） A.A处场强大于B处场强； B. 点电荷在A处电势能大于在B处电势能； C.点电荷带负电； D.由A到B点电荷受到电场力越来越小。 B 3、下列说法中正确的是：（ ） A、沿着电场线的方向场强一定越来越弱 B、沿着电场线的方向电势一定越来越低 C、匀强电场中，各点的场强一定大小相等，方向相同 D、匀强电场中，各点的电势一定相等 BC 4.有一个电量q=-3×10-6C的点电荷，从某电场中的A点移动到B点，电荷克服电场力何做了6×10-4J的功，从B点移至C点，电场力对电荷做了9×10-4J的功，设B点为零电势，求：A、C两点的电势和该电荷在A、C两点的电势能。 思考：试探电荷静止的放入电场中,将如何运动? E 电荷做加速运动,一段时间后获得一定的速度,试探电荷的动能增加. + F 试探正电荷q在电场强度为E的匀强电场中沿几条不同路径从A点移动到B点,静电力对电荷做功分别为多少? 甲 E M ? W=F cosθ·|AB|=q E ·|AM| A B 沿 直 线 A B q F 甲 E A B 沿 折 线AMB M ? A B A M W1=qE ·|AM| W2=0 M B 所以：全过程做功 W=W1+W2=q E·|AM| q F q F E N A B 乙 沿曲线ANB呢? F 用无数组跟静电力垂直和平行的折线来逼近ANB M W = q E·|AM| 由以上的推导我们发现了什么? E 乙 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. 推广:非匀强电场也适用. 一.静电力做功的特点 W=Eqd (适合匀强电场，d为沿电场线方向距离) 二.电势能 电场中的电荷由于受到电场力 作用而具有的势能。 重力做功与重力势能的关系? 1. 定义: 思考 重力做功与重力势能的关系 WG = EP1 - EP2 = -ΔEP 1. 重力做正功,重力势能减少. 重力做负功,即物体克服重力做功, 重力势能增加. 重力做的功等于重力势能的减少量. 正电荷从A点移到B点时,静电力做正功,电荷的电势能减少. 正电荷从B点移到A点时,静电力做负功,即电荷克服静电力做功,电荷的电势能增加. A B E + v A B E + v 电场力做功与电势能的关系 如果放在电场中的不是正电荷而是负电荷,情况又是怎么样? 二.电势能 电荷在电场中由相对位置决定的 能量叫电势能。 1. 定义: 2. 静电力做的功等于电势能的减少量 WAB = EPA - EPB 电荷在某点的电势能,在数值上等于把它 从该点移动到零势能位置时电场力所做的功. (通常把离场源无限远处或大地表面的电势能规定为零) 4.理解： （1）电荷在电场中每一个位置都有一定的电势能 （2）电势能大小具有相对性，与参考平面有关；电势能的变化是绝对的与零电势能位置的选择无关。 （3）电势能是标量，但有正负。 （4）电势能是属于电荷和电场所共有。 （5）电势能的变化仅由电场力做功引起，与其他力做功无关。 例1. 如图,在场强 的匀强电场中,点电荷q=+1c从A移动到B,AB相距L=1m,电场力做功为多少?电势能如何变化? E 即电势能减少 q q F A B 沿电场线方向电势逐点降低。 取O点的电势能为零, 则: EPA = q E L COSθ 讨论电势能与电荷的比值? A L O θ E + 比值与试探电荷无关，反应电场本身的性质。 电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值（标量） 2. 公式: 3. 单位: 伏特 符号为V 1 V = 1 J/C 三. 电势 1. 定义: 带符号运算 不能说φ与q成反比，与EP成正比 4、理解： （1）电势是标量，但有正负。 （2）电势具有相对性，电势的值与零电势的选取有关。 （3）沿着电场线的方向，电势越来越低。 （4）电势由电场本身决定，与试探电荷无关。 2、关于公式 可知：（ ） A