1.4 电势能与电势 课件(共19张PPT)

(共19张PPT)
第一章
静电场的描述
高中物理必修第三册
第4节
电势能与电势
【思考】左图增加的动能是哪里来的？右图增加的动能又是哪里来的？
(1)重力做功与路径有关吗？结合重力的特点，说说你的依据；
(2)重力势能如何变化？能否利用公式加以证明；
(3)A点的重力势能是不是一定为mgh？说说你的理由；
(4)重力势能的变化量与零势能面的选取有关吗？说说你的判断依据。
(5)重力势能是矢量吗？重力势能的正负表示什么？
(1)在匀强电场中，电场力做功与路径有关吗？说说你的依据；
(2)与电场所处位置有关的电势能如何变化？能否利用公式加以证明；
不计带电粒子的重力
q
将带电量为
的负电荷从电场中的A
点移到B点，克服电场力做了
的功，再从B移到C，电场力做了
的功，则:
(1)电荷从A
移到B，再从B
移到C
的过程中电势能变化了多少？
(2)若规定A点的电势能为零，则该电荷在C
点的电势能为多少？
(3)若规定B
点的电势能为零，则该电荷在C
点的电势能为多少？
(1)零势能面的选取是任意的，通常选取离场源电荷无限远处或地面为零势能面；
(2)电荷和电场所共有，但简称为“电荷具有的电势能”
(3)标量，
只有大小，无方向，但是有正负。
(4)电势能的变化与零势能面的选取无关，只跟电场力做功有关。
(1)零势能面的选取是任意的，通常选择地面或最低点为零势能面；
(2)物体和地球所共有，但简称为“物体的重力势能”
(3)标量，
只有大小，无方向，但是有正负。
(4)重力势能的变化与零势能面的选取无关，只跟重力做功有关
。
重力势能
电势能
带电粒子在非匀强电场中的电势能的变化又如何来判断？试总结一下判断电势能大小的方法？
A
B
已知静止释放的带负电的粒子从A点运动到B点，试求：
(1)电势能的变化量；
(2)重力势能的变化量；
(3)动能的变化量；
(4)动能与重力势能之和的变化量；
(5)动能与电势能之和的变化量。
A
B
mg
不计带电粒子的重力
q
若B点接地，试求A点的电势能，其跟试探电荷的电荷量有关吗？如何定义一个只跟电场相关的物理量？
A
B
若正点电荷分别放在A、B两点，试通过电势的定义比较A、B点的电势，若点电荷为负电荷，再次比较A、B点的电势。你发现什么规律了吗？
A
B
若电荷从A点运动到B点，电场力做功是否相等？电势能的变化是否相等？电荷在B、B1、B2、B3点的电势能是否相等？B、B1、B2、B3点的电势又是否相等？
同样，若将电势相等的点连起来构成的面，叫做“等势面”。仔细观察，等势面与电场线有那些关系？
地形图中的“等高线”
A
B
【思考】点电荷的等势面有什么特点？从中还可以发现什么样规律？
试比较A、O、B、
、
点电场强度的大小以及电势的高低。(A和
，B和
都是关于O对称的点)
试比较A、O、B、
、
点电场强度的大小以及电势的高低。(A和
，B和
都是关于O对称的点)
空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示，a、b、c、d为电场中的4个点，则(　　)
A．P、Q两点处的电荷等量同种
B．a点和b点的电场强度相同
C．c点的电势低于d点的电势
D．负电荷从a点到c点，电势能减少
在如下条件下，判断电场强度的方向，a、b两点的电场强度的大小和电势的高低以及带电粒子在a、b两点的电势能大小和动能大小。
(1)若实线是电场线，带电粒子带正电；
(2)若实线是等势面，带电粒子带负电。
如图所示的三条相互平行、距离相等的虚线分别表示电场中的三个等势面，电势分别为7
V、14
V、21
V，实线是一带电粒子(不计重力)在该区域内的运动轨迹，下列说法正确的是(　　)
A．粒子运动径迹一定是a→b→c
B．粒子一定带正电
C．粒子在三点的电势能大小关系为Epc＞Epa＞Epb
D．粒子在三点的动能大小关系为Ekb＜Eka＜Ekc
一带电粒子射入一固定在O点的点电荷的电场中，粒子运动轨迹如图中虚线ABC所示，图中实线是同心圆弧，表示电场的等势面，不计重力，可以判断(　　)
A．粒子一直受到排斥力作用
B．粒子在A点和C点的速度大小一定相等
C．粒子在B点的动能一定大于在A点的动能
D．粒子在B点的电势能一定大于在C点的电势能