10.1 电势能和电势 课件（15张PPT）

(共15张PPT)
第十章
静电场中的能量
第1节
电势能和电势
知识回顾
1、电场是什么？
存在于电荷周围的一种特殊物质。
2、如何确定电场的存在？
电场对放入其中的电荷有力的作用。
3、怎样描述电场力的性质？
电场强度：
4、怎样形象描述电场力的性质？
电场线：形象地描述电场中各点电场强度的大小和方向的曲线。
匀强电场
M
E
A
B
θ
+
q
F
W
=
F·|AB|
cosθ
=
q
E·|AM|
一、静电力做功特点
1.如图所示，试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中，沿直线从A移动到B，静电力做的功为多少？
2.若q沿折线AMB从A点移动到B点，静电力做的功为多少？
一、静电力做功特点
对AM:
W1
=
q
E
·|AM|
对MB:
W2
=
0
对全程:
W
=
W1
+
W2=
q
E·|AM|
匀强电场
M
E
A
B
θ
+
+
q
F
M
θ
E
A
B
+
q
F
W
=
W1
+
W2
+
W3
+…
=
q
E·|AM|
W1
=
q
E
·x1
W2
=
q
E
·x2
W3
=
q
E
·x3
…
…
…
…
x1
+
x2
+
x3
+…=?
x1
x2
x3
….
….
….
….
xn
匀强电场
E
A
B
M
一、静电力做功特点
3.若q沿任意曲线从A点移动到B点，静电力做的功为多少？
一、静电力做功特点
W=
q
E·|AM|
结论：静电力做的功与电荷经过的路径无关,仅与电荷的起始位置和终止位置有关。
哪种力做功也有一样的特点
重力做功与路径无关
重力势能
静电力做功与路径无关
二、电势能
1、电势能：电荷在电场中具有的与其位置有关的能量叫电势能。用符号EP表示。
Ep=mgh
h
mg
A
B
1、重物由A到B,重力做什么功？重力势能如何变化？
2、重力做功与重力势能的变化有什么关系？
正功
重力势能减小
WAB=EPA-EPB
重力做的功等于重力势能的减小量
3、正电荷q仅在电场力作用下由A到B,电场力做什么功？动能如何变化？电势能如何变化？
E
A
B
F
4、电场力做功与电势能的变化有何关系？
二、电势能
2、电场力做功与电势能的关系:
WAB=EPA-EPB
电场力做的功等于电势能的减小量
【导学探究二】
如图，具有一定初速度的试探电荷q仅在电场力的作用下沿匀强电场的电场线由A运动到B。请判断该过程中电势能如何变化？
甲：静电力做
（正/负）功，动能
（增加/减少），电势能
（增加/减少）
乙：静电力做
（正/负）功，动能
（增加/减少），电势能
（增加/减少）
丙：静电力做
（正/负）功，动能
（增加/减少），电势能
（增加/减少）
丁：静电力做
（正/负）功，动能
（增加/减少），电势能
（增加/减少）
图示4
电场力做正功，电势能减少;
电场力做负功，电势能增加。
【例2】如图5所示，在场强E=103N/C的匀强电场中，点电荷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B点的电势能为零,试求A点的电势能。
电荷在某点的电势能，等于把它从该点移动到零势能面时静电力所做的功。
哪儿为零势能面？
二、电势能
2、电场力做功与电势能变化的关系:
WAB=EPA-EPB
电场力做的功等于电势能的减小量
图示4
电场力做正功，电势能减少;
电场力做负功，电势能增加。
3、电场力做功与电势能的关系:
电荷在某点的电势能，等于把它从该点移动到零势能面时静电力所做的功。
4、电势能的特点:
系统性：电场与电荷共有
相对性：选不同的零势能面，电势能不同，通常选大地或无穷远处为零势能面
标量性：只有大小，没有方向
【例3】将带电荷量为6×10－6C的负电荷从电场中A点移到B点，克服静电力做了3×10－5J的功，再从B点移到C点，静电力做了1.2×10－5J的功，求：
(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点的电势为零，则该电荷在A点和C点的电势能分别为多少？
1.
定义:电荷电场中在某一点的电势能与它的电荷量的比值
1
V
=
1
J/C
2.
公式:
(计算时要代入正负号)
确定电势，应先规定电场中某处的电势为零。
5.
电势具有相对性：
3.
单位:伏特(V)
?
三、电势
4.标量
三、电势
A
B
1、如图，将正电荷q从A移动到B，电势能如何变化？电势如何变化？
2、将负电荷-q从A移动到B，电势能如何变化？
沿电场线的方向电势逐渐降低。
正电荷：电势高，电势能大；
负电荷：电势高；电势能小。