人教版高中物理选修3-1第1章第4节 电势能和电势(共18张PPT)

(共18张PPT)
学习目标
1、掌握电场力做功特点，理解建立电势能概念的原因。
2、理解电势能与电场力做功的关系，体会研究能量的方法。
3、理解电势能的概念，学会比较电势能大小的三种方法。
4、理解电势的概念，知道电势变化的特点
复习回顾
1、功的计算：
2、重力做功有什么特点？
3、WG与重力势能的关系.
4、重力势能的理解（定义，表达式，性质）
一、引入课题
一个质子电荷量为q，在电场强度为E的匀强电场中由A运动到M电场力做功吗？做正功还是负功？什么能量在增加？什么能在减少呢？
E
q
q受力吗？多大？
A
M
W=qE·｜AM｜
F
微观粒子不计重力，例如质子，电子等
4.电势能和电势
1、求试探电荷＋q沿直线AB移动到B时电场力做的功：
2、如果从A点沿折线AMB到达B点做的功
E
+q
A
B
M
F
一、静电力做功的特点
E
+q
A
B
M
3、如果从A点沿折线ANB到达B点电场力做的功
N
结论：
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。
(对于非匀强电场也适用)
这与什么力做功像似呢？
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。
电场力做功与电势能的关系?
1.
定义:
思考
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定性的关系
F
F
A
B
E
+
v
电场力做功与电势能定量的关系
F
WAB
=
EPA
-
EPB
影响电势能大小的因素是什么？
思考讨论
采用类比的方法，
可以回忆一下影响重力势能大小的因素？
A
B
E
+
v
电场力做功与电势能定量的关系
F
WAB
=
EPA
-
EPB
WA0
=
EPA
-
0
选择B电势为0
电场的力的性质我们必须用场强E来描述，那么电场的能的性质我们又应该用什么物理量来描述呢？能否用“电势能”呢？
电场的能的性质也是电场本身的一种属性，它只能由场源本身所决定，而与电场中有无放入试探电荷无关。而电势能的大小是与试探电荷的电量q有关的（因q越大，其所受电场力就越大，具有的做功本领大，电势能也就大），故不能用“电势能”来描述电场的能的性质，我们引入一个新的物理量来表示它。
电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值
2.
公式:
3.
单位:
伏特
符号为V
1
V
=
1
J/C
三.
电势
1.
定义:
（描述电场的能的性质的物理量。）
对电势的理解
1：电势的相对性：某点电势的大小是相对于零点电势而言的。零电势的选择是任意的，一般选地面和无穷远为零势能面。
2：电势的固有性：电场中某点的电势的大小是由电场本身的性质决定的，与放不放电荷及放什么电荷无关。
3：电势是标量，正负表示大小。
4：计算时EP,q,
都带正负号。
沿着电场线方向,电势将怎样变化?
思考与讨论
沿着
电场线方向电势逐渐降低
E
B
A
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由物体和与零势点之间的高度决定
EP由电荷和与零电势点之间的差值决定
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
小结
1、电场力做功的特点
2、电场力做功与电势能的关系
3、电势能概念
4、电势的概念