電勢能和電勢

1、復(fù)習(xí)回顧1.1.計算電場強度有幾個公式計算電場強度有幾個公式?,?,它們有什么區(qū)別它們有什么區(qū)別? ?3.3. 電場線是如何反映電場的電場線是如何反映電場的強弱強弱及及方向方向的的? ?E EqFE 定義式定義式, ,適用于任適用于任何電場何電場只適用于只適用于點電荷點電荷4.4. 電場線電場線相交相交嗎嗎? ?電場線是電場線是運動軌跡運動軌跡嗎嗎? ?電場力做功的特點帶箭頭的直線是某區(qū)域電場線的一條，用帶箭頭的直線是某區(qū)域電場線的一條，用E EA A、E EB B來表示來表示A A、B B兩點的電場強度，則下列說法兩點的電場強度，則下列說法正確的是正確的是( )( )ABB、 EAEBC、

2、EAEBD、 EA、EB的大小關(guān)系不確定 A、 EA=EBD D電場力做功的特點 將靜止的試探電荷放入電場中，電荷在將靜止的試探電荷放入電場中，電荷在電場力的作用下做加速帶動，運動一段時間電場力的作用下做加速帶動，運動一段時間后獲得一定的速度，試探電荷的動能增加了后獲得一定的速度，試探電荷的動能增加了。【思考思考】什么力做功引起能量轉(zhuǎn)化，什么能什么力做功引起能量轉(zhuǎn)化，什么能轉(zhuǎn)化為動能？轉(zhuǎn)化為動能？A電場力做功的特點萬有引力萬有引力電場力電場力庫侖定律與與萬有引力定律極其類似庫侖定律與與萬有引力定律極其類似,因此因此我我們可以把們可以把電場力電場力與與重力重力(也是萬有引力也是萬有引力)類比類比

3、,想一想想一想,重力做功有重力做功有哪些特點哪些特點?電場力做功的特點3.3.類比聯(lián)想類比聯(lián)想: :電場力做功與路徑有關(guān)嗎電場力做功與路徑有關(guān)嗎? ?4.4.類比聯(lián)想類比聯(lián)想: :電荷在電場中具有勢能電荷在電場中具有勢能? ?電場力做電場力做功與這種勢能的變化應(yīng)是什么關(guān)系功與這種勢能的變化應(yīng)是什么關(guān)系? ?1.1.重力做功重力做功W=mghW=mghA A-mgh-mghB B=E=EpApA-E-EpBpB2.2.重力做重力做正功正功，重力勢能，重力勢能減小減小， 重力做重力做負功負功，重力勢能，重力勢能增加增加。電場力做功的特點重力做功與路徑無關(guān),電荷在勻強電場中運動,電場力對它做的功與路

4、徑有關(guān)嗎?MEW = F|AB| cos= q Eq E|AM|AM|1.1.將電荷將電荷q q從從A A沿直線移至沿直線移至B:B:AB+q q+q qF電場力做功的特點MEAB2.2.將電荷將電荷q q從從A A沿折線移至沿折線移至B:B:對對AM:W1 = q E |AM|對對MB:W2 = 0對全程對全程: : W = W1 + W2= q E|AM|+q qF+q qF電場力做功的特點3.3.將電荷將電荷q q從從A A沿曲線移至沿曲線移至B:B:MEAB+q qFEAB+q qF+q qF+q qF+q qFW = WW = W1 1 + W+ W2 2 + W+ W3 3 + =

5、 q E|AM|= q E|AM|W1 = q E x1W2 = q E x2W3 = q E x3 Mx1 + x2 + x3 +=?X1x2電場力做功的特點 在勻強電場中移動電荷時在勻強電場中移動電荷時,靜電力做的功靜電力做的功與電荷經(jīng)過的路徑無關(guān)與電荷經(jīng)過的路徑無關(guān),只與電荷的起始位置只與電荷的起始位置和和終止位置有關(guān)。終止位置有關(guān)。即：即：與初、末兩點在電場線上的距離有關(guān)與初、末兩點在電場線上的距離有關(guān)。實驗證明，這個結(jié)論在非勻強電場中也成立。實驗證明，這個結(jié)論在非勻強電場中也成立。電勢能 一一個個不計重力不計重力的的試探試探電荷在電場中某點由電荷在電場中某點由靜止釋放靜止釋放, ,將

6、如何運動將如何運動? ?E+F電勢能1. 定義：電荷在靜電場中也具有勢能，這個勢能叫做靜電勢能，簡稱電勢能，用符號EP表示。2.電場力對電荷做正功 ,電荷的電勢能減少( (負功負功) )W WABAB=-=-E EP P=E=EPAPA-E-EPBPB(增加增加)即：靜電力做的功等于電勢能變化量的相反數(shù)。即：靜電力做的功等于電勢能變化量的相反數(shù)。3.電勢能具有相對性 (通常把離場源通常把離場源無限遠處無限遠處或或大地表面大地表面的電勢能規(guī)定為零的電勢能規(guī)定為零)3.電勢能是標量，正負表示大小電勢能例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

7、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。C C電勢能 正電荷從正電荷從A A點點移到移到B B點時點時, ,電場電場力力做做 , ,電荷的電荷的電勢能怎么變化電勢能怎么變化? ?ABE+vABE一一v 負電荷從A點移到B點時,電場力做 , 該電荷在 點的電勢能較大.負功負功B減小減小正功正功電勢重力勢能由什么因素決定？重力勢能由什么因素決定？物體質(zhì)量物體質(zhì)量試探電荷的電荷量試探電荷的電荷量物體所處物體所處位置高度位置高度試探電荷在電場試探電荷在電場中的位置中的位置“高度高度”電勢電荷在電場中某一點的電勢能

8、EP與它的電荷量q的比值。qEP1 V = 1 J/C1. 定義:2. 公式:3. 單位: 伏特(V) (計算時要代入正負號)4. 理解：描述電荷在電場中的位置電勢例例3.3.將一電量為將一電量為q=+2q=+21010-6-6c c的點電荷從電場外的點電荷從電場外一點一點P(P(零電勢點零電勢點) )移至電場中某點移至電場中某點A, A, 電場力做功電場力做功4 41010-5-5J,J,求求A A點的電勢。點的電勢。解解: 場外一點場外一點P的電勢為的電勢為:0pJWEPAPA5104VVqEAPA2010210465從從P A,電場力做的功電場力做的功 提示提示: :計算計算電勢首先要規(guī)

9、定電勢首先要規(guī)定零電勢處零電勢處,且電勢可以且電勢可以為負。為負。電勢設(shè)正電荷由a運動到b,qEP【思考】如下圖MN是一條電場線，比較a、b兩點的電勢大小。+電場線指向電勢降低的方向電場力做正功,電勢能減小電勢1. 電勢具有電勢具有相對性相對性,確定電勢確定電勢,應(yīng)先規(guī)定電場中應(yīng)先規(guī)定電場中某處的電勢為零某處的電勢為零。( (通常規(guī)定離場源電荷通常規(guī)定離場源電荷無限無限遠處遠處或或大地大地的電勢為零。的電勢為零。) )2. 電勢是電勢是標量標量,有正負有正負,數(shù)值取決于數(shù)值取決于零電勢零電勢的的選取選取。( (負電勢表示該處的負電勢表示該處的電勢電勢比比零電勢零電勢處處電勢電勢低低。) )等勢

10、面地圖中常用等高線來表示地勢的高低，那么，是否能用類似的方法表示電勢的高低？等勢面電場中電場中電勢相等電勢相等的點構(gòu)成的曲面叫做等勢面。的點構(gòu)成的曲面叫做等勢面。1. 同一等勢面上的點電勢相等。同一等勢面上的點電勢相等。2.沿著等勢面移動電荷時，電場力所作的功為沿著等勢面移動電荷時，電場力所作的功為零。零。3.在任何靜電場中電場線與等勢面是互相在任何靜電場中電場線與等勢面是互相垂直的。垂直的。 4.等勢面越密，場強越等勢面越密，場強越大大等勢面幾種幾種常見電場的等勢面分布：常見電場的等勢面分布： 等勢面電場與重力場的類比地球附近的引力場地球附近的引力場存在于電荷周圍的場存在于電荷周圍的場重力場

11、強度重力場強度g=G/mg=G/m， 方向：垂直于該點的切方向：垂直于該點的切面向下面向下電場強度電場強度E=F/q E=F/q ， 方向：正電荷在該點方向：正電荷在該點所受電場力方向所受電場力方向重力重力G=mgG=mg電場力電場力F=qEF=qE只只與始、末位置有關(guān)，與始、末位置有關(guān)，與路徑無關(guān)與路徑無關(guān)只只與始、末位置有關(guān)，與始、末位置有關(guān)，與路徑無關(guān)與路徑無關(guān)重力勢能重力勢能E EP P=mgh=mgh，與參考平面選取有關(guān)與參考平面選取有關(guān)電勢能電勢能EP=q，與參與參考平面選取有關(guān)考平面選取有關(guān)重力做正功，重力勢重力做正功，重力勢能減少（轉(zhuǎn)化為其他能減少（轉(zhuǎn)化為其他形式的能）；重力做

12、形式的能）；重力做負功，重力勢能增加負功，重力勢能增加WAB=EPA-EPB 電場力做正功，電勢電場力做正功，電勢能減少（轉(zhuǎn)化為其他能減少（轉(zhuǎn)化為其他形式的能）；電場力形式的能）；電場力做負功，電勢能增加。做負功，電勢能增加。WAB= EA- EB高度高度h h與參考點的選取與參考點的選取有關(guān)，具有相對性有關(guān)，具有相對性電勢電勢與參考點的選與參考點的選取有關(guān)，具有相對性取有關(guān)，具有相對性小結(jié)WAB=-EP=EPA-EPB與初、末兩點在電場線上的距離有關(guān)。qEP隨堂訓(xùn)練 1下列說法中正確的是 （ ）A、在場強較小處，電荷在該處的電勢能也較小；B、電荷在場強為零處的電勢能也為零；C、在場強相等的各

13、點，電荷的電勢能必相等；D、在選定為零電勢的位置處，任何電荷的電勢能必為零.D D隨堂訓(xùn)練 2 2關(guān)于電勢和電勢能的關(guān)系，下列各種說關(guān)于電勢和電勢能的關(guān)系，下列各種說法中正確的是：法中正確的是： （ ）A A、某點電勢高，說明該點電勢能大；、某點電勢高，說明該點電勢能大；B B、某點電勢高，說明該點電場做功本領(lǐng)強；、某點電勢高，說明該點電場做功本領(lǐng)強；C C、若帶電粒子在電場中移動時，電勢能減少，、若帶電粒子在電場中移動時，電勢能減少，則電勢一定降低；則電勢一定降低；D D、負電荷在電場中無初速度，只在電場力作、負電荷在電場中無初速度，只在電場力作用下運動，電勢能一定減少，同時它一定用下運動，電勢能一定減少，同時它一定是從電勢低處移向電勢高處是從電勢低處移向電勢高處. .D D隨堂訓(xùn)練3、下列關(guān)于電勢高低的判斷正確的是（ ）A. 負電荷從A移動到B時，外力做正功，A點的電勢一定較高。B. 負電荷從A移動到B時，電勢能增加，A點的電勢一定較低。C. 負電荷從A移動到B時，電勢能增加，A點的電勢一定較高。D. 初速度為零的正電荷只在電場力的左右下從A移動到B，A點的電勢一定較高。CD隨堂訓(xùn)練ab4、如圖，某電場中的一條直線，一電子在a點由靜止釋放，它將沿直線向b點運動，下列說法正確的是（ ）A. 該電場