研究电场的能的性质.ppt
复习回顾,1、功的计算：,2、重力的特点：,(1)与路径无关,由初末位置的高度差来决定.,(2)重力做功WG与重力势能变化的关系,(3)重力势能是相对的,须选定零势能参考面,功是能量转化的量度！,重力做正功，重力势能减少重力做负功，重力势能增加,一个试探电荷在电场中某点由静止释放,将如何运动?,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.,什么能转换为动能的呢?,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,B,+,M,A,F,q,+,WAB=F|AB|cos=qE|AM|,把正电荷沿不同路径从A点移到B电场力做功？,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？,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。,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.,如果是负电荷情况相同,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 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？,电势能减少,设A点的电势能,WAB=EPAEPB=103J,电势能为负表示的物理意义是什么？,+,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,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,W重=EP1-EP2,W电=EPA-EPB,课堂训练,1、将带电量为610-6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了310-5J的功，再从B移到C，电场力做了1.210-5J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1.810-5J.,EPC=1.810-5 J,EPC=-1.210-5 J,EPB=310-5 J,EPA=-310-5 J,小结,一、静电力做功的特点：与路径无关，只与起点和终点的位置有关二、电势能：电荷在电场中具有的势能1、静电力做的功等于电势能的减少量：WAB=EPA-EPB 静电力做正功，电势能减少 静电力做负功，电势能增加2、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3、电势能是相对的，须建立零势能参考面。电势能有正负之分，负值表示比零还要小,三、静电力做功与电势差的关系,电荷q从电场中A点移到B点，,；,即,或,思考题,1、UAB由什么决定？跟WAB、q有关吗？由电场本身的因素决定 与WAB、q无关2、WAB跟q、UAB有关吗？跟q、UAB都有关,小结,1、电势差：两点的电势之差，也叫电压2、静电力做功与电势差的关系：2、电势差UAB与q、WAB均无关，仅与电场中A、B两位置有关。故电势差反映了电场本身的性质。3、电势差的单位：伏特 符号V 1V=1 J/C4、电势差是标量。,或,课堂训练,1、在如图所示的电场中，把点电荷q=+210-11C，由A点移到B点，电场力做功WAB=410-11J。A、B两点间的电势差UAB等于多少？B、A两点间的电势差UBA等于多少？UAB=2V UBA-2V,课堂训练,2、如图所示的电场中，A、B两点间的电势差UAB=20 V，将点电荷q=-210-9C，由A点移到B点，静电力所做的功是多少？WAB=-4.010-8J,课堂训练,3、电场中A、B两点的电势是A=800 V，B=-200 V，把电荷q=-1.510-8C由A点移到B点，电场力做了多少功？电势能是增加还是减少，增加或者减少多少？WAB=-1.510-5 J 电势能增加，增加1.510-5J,电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值,1 V=1 J/C,四、电势,1.定义:,2.公式:,3.单位:伏特(V),(计算时要代入正负号),4.标量(有正负),5.电势具有相对性：确定电势,应先规定电场中某处的电势为零.(通常规定离场源电荷无限远处或大地的电势为零.),6.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。即 与Ep、q无关,五、电势差与电势的关系,1、电势差：电场中两点间电势的差值，也叫电压,则有,或者表示成,显然,思考题,1、电势差可以是正值也可以是负值，电势差的正负表示什么意义？表示两点电势高低2、电势的数值与零电势点的选取有关，电势差的数值与零电势点的选取有关吗？这与力学中学过的哪个概念相似？无关 与重力势能相似,例2.试探电荷q1放在电场中的A点,电 势能为E(规定无限远处电势能为零),A点的电势为_,若把试探电荷q1换成试探电荷q2放在电场中的A点,A点的电势为_(仍规定无限远处电势能为零).,例3.将一电量为 的点电荷从电场外一点P移至电场中某点A,电场力做 功,求A点的电势.,解:,场外一点P的电势为,注意:计算电势首先要规定零电势处,且电势可以为负.,沿着电场线方向,电势将怎样变化?,沿电场线方向电势降低,小 结,三、电势1、定义：2、单位：伏特 V 1V=1J/C3、沿电场线方向电势降低4、电势和电势能都是相对的，且为标量，正负号均表示大小5、已知电势求电势能,计算带正负号,计算带正负号,2、把 的试探电荷放在电场中的A 点,具有 的电势能,求A点的电势,.,（1）若把 的试探电荷放在电场中的A点,电荷所具有的电势能是多少?,（2）若把 的试探电荷放在电场中的A点,电荷所具有的电势能又是多少?,课堂训练,课堂训练,3、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5106J的功，那么()A电荷在B处时将具有5106J 的电势能B电荷在B处将具有5106J 的动能C电荷的电势能减少了5106J D电荷的动能增加了5106J,CD,课堂训练,4如图1所示，a、b为某电场线上的两点，那么以下的结论正确的是（）A把正电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能减少B把正电荷从a移到b，电场力做负功，电荷的电势能增加 C把负电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能增加D 从a到b电势逐渐降低,AD,课堂训练,5、有关电场中某点的电势，下列说法中正确的是（）A、由放在该点的电荷所具有的电势能的多少决定B、由放在该点的电荷的电量多少来决定C、与放在该点的电荷的正负有关D、是电场本身的属性，与放入该点的电荷情况无关,D,
