电势能和电势
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(共23张PPT)
第一章 静电场
第四节 电势能和电势（第1课时）
一个试探电荷在电场中某点由静止释放,将如何运动
E
在电场力作用下电荷做加速运动,一段时间后获得一定的速度,试探电荷的动能增加.
+
F
什么能转换为动能的呢
一、静电力做功的特点
B
M
A
F
q
W乙= F·|AB|cosθ=qE·|AM|
把正电荷沿不同路径从A点移到B电场力做功？
+
乙
甲
丙
沿甲路径电场力做功:
沿乙路径电场力做功:
沿丙路径电场力做功:
W甲= qE·|AM|
W丙= qE·|AM|
沿任意路径电场力做功:
W任意=qE·|AM|
一、静电力做功的特点
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,只与电荷的起始位置和终止位置有关，。
对于非匀强电场也适用
重力做功与路径无关,由初末位置的高度差来决定.
重力做功的过程是重力势能转化动能的过程.
那么电场力做功的过程是什么能转化为什么能呢？
做功的过程是一个能量转化的过程
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
二、电势能
电势能是电荷在电场中所具有的能量
二、电势能
1、电荷在电场中具有与其位置有关的能量叫电势能。
2、电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小
电场力对电荷做负功，电荷的电势能增大
电场力做的功等于电势能的减少量
例1. 如图,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,电场力做功为多少 电势能如何变化
电势能减少
E
q
F
A
B
+
电荷在B点具有的电势能多大？
物体在B点具有的重力势能多大？
mg
A
B
设A点的重力势能
WAB = EPA－EPB =103J
重力势能为负表示的物理意义是什么？
设物体在重力作用下从Ａ运动到B重力做功
例1. 如图,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,电场力做功为多少 电势能如何变化
电荷在B点具有的电势能多大？
E
q
F
A
B
+
WAB = EPA－EPB =103J
电势能减少
设A点的电势能
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
WAB = EPA－EP0
EPA = WAB
电势能为负表示电荷在该处的电势能比零还要小.
4、电势能是电荷和电场所共有的，具
有系统性
3、电势能是相对的，与零电势能面有关
5、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
一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点时，电场力做了5×10－6J的功，那么 ( )
A．电荷在B处时将具有5×10－6J 的电势能
B．电荷在B处将具有5×10－6J 的动能
C．电荷的电势能减少了5×10－6J
D．电荷的动能增加了5×10－6J
CD
将带电量为6×10-6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了3×10-5J的功，再从B移到C，电场力做了1.2×10-5J的功，则
（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点的电势能为零，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点的电势能为零，则该电荷在A点和C点的电势能分别为多少？
增加了1.8×10-5J.
EPC=1.8×10-5 J
EPC=-1.2×10-5 J
EPB=3×10-5 J
EPA= -3×10-5 J
电势能小结
1.电场力能够对放入其中的电荷做功.所以电荷位于电场中具有能.这和能为电势能
3.电势能具有相对性
5.电场力做正功,电势能减少
电场力做负功,电势能增大
4.电势能是标量,但有正负
2.电势能由电荷和电荷在电场中的相对位置决定
1、如图所示,在等量正点电荷形成的电场中,它们连线的中垂面ab上, 有一电子,从静止开始由a运动到b的过程中(a、b相对O对称),下列说法正确的是( )
A.电子的电势能始终增多
B.电子的电势能始终减少
C.电子的电势能先减少后增加
D.电子的电势能先增加后减少
C
O
a
b
+
+
-
2、a和b为电场中的两点,如果把q=-2X10-8C的负电荷从a点移动到b点,电场力对该电荷做了4X10-7J的正功,则该电荷的电势能( )
A.增加了4X10-7J
B.增加了2X10-7J
C.减少了4X10-7J
D.减少了8X10-7J
C
3、如图所示，点电荷的静电场中电场线用实线表示，但其方向未标明，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹。a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受到电场力作用，根据此图可作出正确判断的是( )
A.带电粒子所带电荷的性质
B.带电粒子在a、b两点的受力方向
C.带电粒子在a、b两点的速度何处较大
D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大
E
a
b
BCD
4、如图所示，ＭＮ是负点电荷产生的电场中的一条电场线。一个带正电的粒子（不计重力）从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示，则该带电粒子在a点的加速度一定 在b点的加速度。带电粒子在a点的电势能一定 在b点的电势能。（填“大于”、“小于”式“等于”）。
N
Ｍ
b
a
小于
大于
F
-
5、一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图虚线所示,电场方向竖直向下.若不计空气阻力,则此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为( )
A.动能减小
B.电势能增加
C.动能和电势能之和减少
D.重力势能和电势能之和增加
E
a
b
C
再见
第一章 静电场
第四节 电势能和电势（第1课时）
一个试探电荷在电场中某点由静止释放,将如何运动
E
在电场力作用下电荷做加速运动,一段时间后获得一定的速度,试探电荷的动能增加.
+
F
什么能转换为动能的呢
一、静电力做功的特点
B
M
A
F
q
W乙= F·|AB|cosθ=qE·|AM|
把正电荷沿不同路径从A点移到B电场力做功？
+
乙
甲
丙
沿甲路径电场力做功:
沿乙路径电场力做功:
沿丙路径电场力做功:
W甲= qE·|AM|
W丙= qE·|AM|
沿任意路径电场力做功:
W任意=qE·|AM|
一、静电力做功的特点
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,只与电荷的起始位置和终止位置有关，。
对于非匀强电场也适用
重力做功与路径无关,由初末位置的高度差来决定.
重力做功的过程是重力势能转化动能的过程.
那么电场力做功的过程是什么能转化为什么能呢？
做功的过程是一个能量转化的过程
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
二、电势能
电势能是电荷在电场中所具有的能量
二、电势能
1、电荷在电场中具有与其位置有关的能量叫电势能。
2、电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小
电场力对电荷做负功，电荷的电势能增大
电场力做的功等于电势能的减少量
例1. 如图,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,电场力做功为多少 电势能如何变化
电势能减少
E
q
F
A
B
+
电荷在B点具有的电势能多大？
物体在B点具有的重力势能多大？
mg
A
B
设A点的重力势能
WAB = EPA－EPB =103J
重力势能为负表示的物理意义是什么？
设物体在重力作用下从Ａ运动到B重力做功
例1. 如图,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,电场力做功为多少 电势能如何变化
电荷在B点具有的电势能多大？
E
q
F
A
B
+
WAB = EPA－EPB =103J
电势能减少
设A点的电势能
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
WAB = EPA－EP0
EPA = WAB
电势能为负表示电荷在该处的电势能比零还要小.
4、电势能是电荷和电场所共有的，具
有系统性
3、电势能是相对的，与零电势能面有关
5、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
一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点时，电场力做了5×10－6J的功，那么 ( )
A．电荷在B处时将具有5×10－6J 的电势能
B．电荷在B处将具有5×10－6J 的动能
C．电荷的电势能减少了5×10－6J
D．电荷的动能增加了5×10－6J
CD
将带电量为6×10-6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了3×10-5J的功，再从B移到C，电场力做了1.2×10-5J的功，则
（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点的电势能为零，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点的电势能为零，则该电荷在A点和C点的电势能分别为多少？
增加了1.8×10-5J.
EPC=1.8×10-5 J
EPC=-1.2×10-5 J
EPB=3×10-5 J
EPA= -3×10-5 J
电势能小结
1.电场力能够对放入其中的电荷做功.所以电荷位于电场中具有能.这和能为电势能
3.电势能具有相对性
5.电场力做正功,电势能减少
电场力做负功,电势能增大
4.电势能是标量,但有正负
2.电势能由电荷和电荷在电场中的相对位置决定
1、如图所示,在等量正点电荷形成的电场中,它们连线的中垂面ab上, 有一电子,从静止开始由a运动到b的过程中(a、b相对O对称),下列说法正确的是( )
A.电子的电势能始终增多
B.电子的电势能始终减少
C.电子的电势能先减少后增加
D.电子的电势能先增加后减少
C
O
a
b
+
+
-
2、a和b为电场中的两点,如果把q=-2X10-8C的负电荷从a点移动到b点,电场力对该电荷做了4X10-7J的正功,则该电荷的电势能( )
A.增加了4X10-7J
B.增加了2X10-7J
C.减少了4X10-7J
D.减少了8X10-7J
C
3、如图所示，点电荷的静电场中电场线用实线表示，但其方向未标明，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹。a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受到电场力作用，根据此图可作出正确判断的是( )
A.带电粒子所带电荷的性质
B.带电粒子在a、b两点的受力方向
C.带电粒子在a、b两点的速度何处较大
D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大
E
a
b
BCD
4、如图所示，ＭＮ是负点电荷产生的电场中的一条电场线。一个带正电的粒子（不计重力）从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示，则该带电粒子在a点的加速度一定 在b点的加速度。带电粒子在a点的电势能一定 在b点的电势能。（填“大于”、“小于”式“等于”）。
N
Ｍ
b
a
小于
大于
F
-
5、一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图虚线所示,电场方向竖直向下.若不计空气阻力,则此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为( )
A.动能减小
B.电势能增加
C.动能和电势能之和减少
D.重力势能和电势能之和增加
E
a
b
C
再见