人教版高一物理必修第三册第十章101电势能和电势21张课件.pptx
,10.1电势能和电势,匀强电场,负的点电荷形成的电场,+q,+q,F=qE,复习旧知,-q,-q,电场对放入其中的电荷有力的作用,电场由场源电荷决定，与试探电荷无关,电场,描述方法：1.电场强度2.电场线,引入新课,新课教学,一、电场力做功的特点,1.将电荷q从A沿直线移至B:,WAB=F|AB|cos=qE|AM|,2.将电荷q从A沿折线移至B:,对AM:,W1=q E|AM|,对MB:,W2=0,对全程:,W=W1+W2=q E|AM|,3.将电荷q从A沿曲线移至B:,W=W1+W2+W3+=q E|AM|,W1=q E x1,W2=q E x2,W3=q E x3,x1+x2+x3+=?,X1,x2,4.将电荷q从A沿其它曲线移至B，静电力做功？,E,静电力做功有什么特点？,做功的过程是一个能量转化的过程，那么电场力做功的过程是什么能转化为什么能呢？,静电力做的功，与电荷的起始位置和终止位置（初末位置）有关，与电荷经过的路径无关。,似曾相识？,重力做功，与物体的起始位置和终止位置（初末位置高度差）有关，与物体经过的路径无关。,(对于非匀强电场也适用),二、电势能,电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能，叫电势能。,电场力做功与电势能有什么关系？（联系重力做功与重力势能的关系）,探究,WG=Ep1-Ep2,物体下降时，重力做正功,重力势能减小，即重力做的功等于重力势能的减少量。,WAB=EpA-EpB,当正电荷在电场中从A移到B，静电力做正功，电势能减小，即静电力做的功等于电势能的减少量。,WG=Ep1-Ep2,WAB=EpA-EpB,物体上升时，重力做负功,重力势能增加。,当正电荷在电场中从B 移到A，静电力做负功，电势能增加。,结论：静电力做正功，电荷的电势能增加；静电力做负功，电荷的电势能减少；,表达式：,WAB=EpA-EpB,由WAB=EpA-EpB可知静电力做的功只能决定电势能的变化量，而不能决定电荷在电场中某点电势能的数值。怎样求电荷在电场中某位置时具有的电势能？（比如如图求电荷在A点的电势能）,也就是说，电荷在某点的电势能，等于把它从该点移动到零势能位置时静电力所做的功。,电势能与重力势能一样，具有相对性。要想求电荷在电场中某点具有的电势能必须先规定零电势能点。,比如：规定电荷在B点的电势能为零,思考：,由：WAB=EpA-EpB,令EpB=0 则EpA=WAB,解析：,2、以C为零势能点，电荷从A移动到C静电力做功为WAC=WAB+WBC=10J根据WAC=EPA-0，得EPA=10J根据WBC=EPB-0，得EPB=4J,例1.如图,电荷q从A经B移动到C，电场力做功分别为WAB=6J，WBC=4J,在表格的空白处按要求填入数据。,1、以B为零势能点，根据WAB=EPA-0得：EPA=6J根据WBC=0-EPC得：EPC=-4,6J-4J,10J 4J,例1.如图,电荷q从A经B移动到C，电场力做功分别为WAB=6J，WBC=4J,在表格的空白处按要求填入数据。,6J-4J,10J 4J,说明：电势能是标量，有正负，正负代表大小，例如+5J-6J通常把电荷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的电势能规定为零。,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？,电势,例2.上题中,若电场强度为E，AB相距为L，以B为零势能点，完成下列表格。,EpA/q,2qEL 3qEL-qEL,该比值与电荷本身无关，决定于电场的性质。可以证明，这个比值对一切电场都适用，即具有普遍性。,ELELELEL,qEL,电荷在电场中某一点的电势能与,1.定义:,它的电荷量的比值，叫该点的电势,2.公式:,3.单位:伏特，符号为 V,(计算时要代入正负号),4、电势只有大小，没有方向，是标量,三、电势,例1.如图,电荷q从A经B移动到C，电场力做功分别为WAB=6J，WBC=4J,在表格的空白处按要求填入数据。,6J-4J,10J 4J,若q=10-2C，求各点的电势,结合图象思考，沿着电场线方向,电势将怎样变化?,5.沿电场线方向，电势越来越低,6.电势的相对性,应该先规定电场中某处的电势为0，才能确定电场中其他各点的电势。规定了电势0点之后，电场中各点的电势可以是正值也可以是负值。正值比负值大。例：+3V-4V 通常取离场源电荷无限远处的电势为0。,若q为负电荷，沿着电场线方向由A运动到B,电场力做（正或负）功，电势能（增加或减少），电势（升高或降低）,-,q,负,增加,降低,思考与讨论,若q为负电荷，沿着电场线方向由A运动到B,电场力做（正或负）功，电势能（增加或减少），电势（升高或降低）,正,减少,降低,结论：正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势低的地方电势能大,物体被举高具有重力势能。,1、电荷在电场中具有电势能。,重力对物体做正功，物体的重力势能减小,2、电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小,重力对物体做负功，物体的重力势能增大,3、电场力对电荷做负功，电荷的电势能增大,重力做多少功，物体重力势能就变化多少。,4、电场力做多少功，电荷电势能就变化多少。,重力势能是相对的，与零势能面有关,5、电势能是相对的，与零电势能面有关,常把无限远或大地规定为零电势,重力势能是物体和地球所共有的，具有系统性,6、电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性,重力势能是标量,7、电势能是标量,总结：,
