-新課標-人教版選修3-1第一章靜電場電勢能和電勢[原創(chuàng)] 人教版

復習回顧,1、功的計算：,2、重力做功有什么特點？,(1)與路徑無關,由初末位置的高度差來決定.,(2)WG與重力勢能的關系.,(3)重力勢能是相對的,有零勢能面.(人為選定)重力勢能具有系統性,功是能量轉化的量度！,一、靜電力做功的特點,正電荷q在電場強度為E的勻強電場中由A運動到M電場力做功嗎？做了多少功？,q,A,M,d,W=qEAM,求試探電荷q沿直線AB移動到B時電場力做的功：,M,結論：在勻強電場中移動電荷時，靜電力做的功與電荷的起始位置和終止位置有關，但與電荷經過的路徑無關。,(對于非勻強電場也適用),將+q由A移到B的過程電場力對電荷做功為：,將-q由A移到B的過程，電場力對電荷做功為：,做功的過程是一個能量轉化的過程，那么電場力做功的過程是什么能轉化為什么能呢？,二、電勢能,電場力做功與電勢能有什么關系？（聯系重力做功與重力勢能的關系）,電荷在電場中具有的與電荷位置有關的能，叫電勢能。,物體被舉高具有重力勢能。,1、電荷在電場中具有電勢能。,重力對物體做正功，物體的重力勢能減小,2、電場力對電荷做正功，電荷的電勢能減小,重力對物體做負功，物體的重力勢能增大,3、電場力對電荷做負功，電荷的電勢能增大,重力做多少功，物體重力勢能就變化多少。,4、電場力做多少功，電荷電勢能就變化多少。,重力勢能是相對的，與零勢能面有關,5、電勢能是相對的，與零電勢能面有關,通常把電荷在離場源電荷無限遠處的電勢能規(guī)定為零，或把電荷在大地表面上電勢能規(guī)定為零。,電荷在某點的電勢能，等于靜電力把它從該處移動到零勢能位置所做的功,重力勢能是物體和地球所共有的，具有系統性,6、電勢能是電荷和電場所共有的，具有系統性,7、電勢能是標量,由此可見，電場力做功與重力做功，電勢能與重力勢能都很相似，所以大家在學習電勢能過程中應該多聯系重力做功與重力勢能的關系幫助理解電勢能。,重力勢能和電勢能類比,重力場中，重力：地球和物體之間存在的吸引力,電場中，電場力：電荷之間的作用力,有重力就有重力勢能Ep=mgh,有電場力就有相應的能，叫電勢能EP,Ep由物體和地面間的相對位置決定,EP由電荷間的相對位置決定,W重=EP1-EP2,W電=EPA-EPB,盡管重力做功與電場力做功很相似，但還是存在很大差異存在兩種電荷,正電荷順電場線移動，電場力做正功，電勢能減少負電荷順電場線移動，電場力做負功，電勢能增加正電荷逆電場線移動，電場力做負功，電勢能增加負電荷逆電場線移動，電場力做正功，電勢能減少,例1右圖中MN為電場中某一條電場線方向向右，在線取兩點a、b今將一電荷q從a移到b則（）A.電場力做正功，q的電勢能增加；B.電場力做負功，q的電勢能增加；C.電場力做正功，q的電勢能減少；D.電場力做負功，q的電勢能減少。,例2：A和B為電場中某條電場線上的點，如圖：將q=410-9的正電荷從A點移到B點需克服電場力做功510-7J，則電場方向由AB還是BA？電荷在哪點時電勢能大？大多少？,A,B,取O點的電勢能為零,則:,EPA=qELCOS,討論電勢能與電荷的比值?,電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量的比值,2.公式:,3.單位:伏特符號為V,1V=1J/C,三.電勢,1.定義:,1.沿著電場線方向,電勢將怎樣變化?,1.電場線指向電勢降低的方向,2.如何確定電場中某點的電勢?,(提示:類比于電勢能的確定.),1.電場線指向電勢降低的方向,2.與電勢能的情況相似,應先確定電場中某點的電勢為零.(通常取離場源電荷無限遠處或大地的電勢為零.),例3.將一電量為的點電荷從電場外一點P移至電場中某點A,電場力做功,求A點的電勢.,解:,設場外一點P的電勢為,點評:電勢的確定首先要確定零電勢處,且電勢可以為負.,3.電勢為負數時,負號表示方向嗎?,1.電場線指向電勢降低的方向,2.與電勢能的情況相似,應先確定電場中某點的電勢為零.(通常取離場源電荷無限遠處或大地的電勢為零.),3.電勢是標量,只有大小,沒有方向.(負電勢表示該處的電勢比零電勢處電勢低.),思考,在上面關于電勢能和電勢的討論及插圖中,我們一直把試探電荷q當作正電荷處理.請把q當做負電荷,重復以上討論.其結果與上面的結果是否一致?,對電勢的理解,1：電勢的相對性：某點電勢的大小是相對于零點電勢而言的。零電勢的選擇是任意的，一般選地面和無窮遠為零勢能面。2：電勢的固有性：電場中某點的電勢的大小是由電場本身的性質決定的，與放不放電荷及放什么電荷無關。3：電勢是標量4：計算時EP,q,都帶正負號。,高度和電勢,重力場中，同一物體在不同位置，Ep不同