课件28张PPT。原平一中 任国珍电势能和电势点电荷q在电场中由静止释放,将如何运动?思考一、静电力做功有什么特点?WAB= F·|AB| cosθ= E q ·|AM|
1.将电荷q从A沿直线移至B:2.将电荷q从A沿折线移至B:对AM:W1 = E q ·|AM|对MB:W2 = 0对全程:WAB = W1 + W2= E q ·|AM|3.将电荷q从A沿曲线移至B:WAB = W1 + W2 + W3 +… = E q ·|AM|W1 = E q ·x1W2 = E q ·x2W3 = E q ·x3… … … …x1 + x2 + x3 +…=?X1x24.将电荷q从A沿其它曲线移至B,静电力做功?5. 如果移动负电荷,1—4结论又如何?E6. 静电力做功有什么特点? 在匀强电场中移动电荷时,静电力做的功与电荷经过的路径无关,与电荷的起始位置和终止位置有关与初、末两点在电场线上的距离有关7. 这个结论适合于其它电场吗?思考:静电力做功的特点与什么力做功相似?ABC类比:重力场中物体具有重力势能,电场中的电荷该具有什么能?二、电势能1、定义:电荷在电场中具有的势能,叫电势能。用EP表示。讨论:类比重力做功与重力势能的关系,能否得出静电力做功与电势能的关系?二、电势能1、定义:电荷在电场中具有的势能,叫电势能。用EP表示。2、静电力做功与电势能的关系WAB = EPA - EPB = -ΔEP静电力做功只能确定电势能的变化量ΔEP,而不能确定电荷在电场中某点的电势能的数值,怎样才能确定电荷在电场中某点的电势能呢?探究荷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EPA=0,则EPB=?二、电势能1、定义:电荷在电场中具有的势能,叫电势能。
用EP表示。2、静电力做功与电势能的关系WAB = EPA - EPB = -ΔEP3、电势能的相对性:电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功(通常把离场源无限远处或大地表面的电势能规定为零)例2:下列电荷在电场中移动时,静电力做什么功?电荷的电势能如何变化?若在电场中移动的是负电荷呢?二、电势能1、定义:电荷在电场中具有的势能,叫电势能。用EP表示。2、静电力做功与电势能的关系WAB= EPA- EPB=-ΔEP3、电势能的相对性:电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功(通常把离场源无限远处或大地表面的电势能规定为零)4、电势能的特殊性:同一电场中,在同样的两点间,移动正电荷与移动负电荷,电荷的电势能变化是相反的。
5、电势能是标量,但有正负之分。
6、电势能的单位:焦耳(J)反馈训练有一带电量q=-3×10-6C的点电荷,从电场中的A点移到B点时,克服电场力做功6×10-4J。从B点移到C点电场力做功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)、如选取C点的电势能为0,则电荷在A点的电势能EPA2又多少?讨论1、若在AB两点间分别移动正电荷,若取B点的电势能为零,则A点的电势能为多少?
2、若点电荷的电量为2q、 3q、 … 则A点的电势能为多少?类比电场强度,我们能否寻找一个物理量来描述电场能的性质?探究四、电势
1、定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值,叫做这一点的电势。
2、定义式:
3、物理意义:描述电场的能的性质的物理量。
4、单位:1J/C=1V5、电势是标量:只有大小,没有方向,但有正负之分,计算时带入正负号。负电势表示比零电势低。6、电势的相对性:某点的电势有正负,表示该点电势比零电势点高还是低与零电势的选取有关。通常选取大地或无穷远处作为零电势位置。7、电场中沿电场线方向电势逐渐降低。+ABCE pAE pBE pCφAφBφc+q>>>>+ABCE pAE pBE pCφAφBφc-q<<>>8、正点电荷电场中各点电势均为正;负点电荷电场中各点电势均为负。9、等量同种电荷和等量异种电荷的电势:(1)等量同种电荷:沿电场线方向递减,但中垂线上仍有电势。(2)等量异种电荷:沿电场线方向递减,中垂线上电势为0。五、等势面
1、定义:电场中电势相等的点构成的面叫做等势面。
2、规定: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。(等差等势面)3、几种典型分布的等势面:(1)单个点电荷: 特点:以点电荷为球心的一簇球面。 (2)匀强电场: 特点:垂直于电场线的一簇平面。
(3)等量异种点电荷: 特点:两簇对称的曲面。 (4)等量同种点电荷: 特点:两簇对称的曲面。( 5)形状不规则的带电导体:特点:不规则球面,处于静电平衡的导体是一个等势体,表面是一个等势面。4、等势面的性质:
(1)在同一等势面上的任何两点间移动电荷,由于电势差为零,电场力不做功。
(2)等势面一定跟电场线垂直,即跟场强的方向垂直。
(3)电场线由电势较高的等势面指向电势较低的等势面。
(4)等差等势面越密,电场线也越密。
(5)等势面不相交。解:反馈训练认识了电势能和电势学会了电势能和电势的计算清楚了电势能和电势的相对性知道了电场性质另一描述小结