電勢能與電勢 (2)ppt課件

1、一個試探電荷在電場中某點由靜止釋放一個試探電荷在電場中某點由靜止釋放, ,將如何運動將如何運動? ?E 在電場力作用下電荷做加速運動在電場力作用下電荷做加速運動, ,一段時間后獲一段時間后獲得一定的速度得一定的速度, ,試探電荷的動能增加試探電荷的動能增加. .+F什么能轉(zhuǎn)換為動能的呢什么能轉(zhuǎn)換為動能的呢BMAFq q W甲甲= F|AB|cos=qE|AM|把正電荷沿不同路徑從把正電荷沿不同路徑從A A點移到點移到B B電場力做功？電場力做功？+甲甲乙乙丙丙沿甲路徑電場力做功沿甲路徑電場力做功: :沿乙路徑電場力做功沿乙路徑電場力做功: :沿丙路徑電場力做功沿丙路徑電場力做功: : W乙乙=

2、 qE|AM| W丙丙= qE|AM|沿任意路徑電場力做功沿任意路徑電場力做功: : W任意任意=qE|AM|靜電力做功與路徑無關(guān)靜電力做功與路徑無關(guān), ,由初末位置來決定由初末位置來決定. .做功的過程是一個能量轉(zhuǎn)做功的過程是一個能量轉(zhuǎn)化的過程。化的過程。重力做功的過程是重力重力做功的過程是重力勢能轉(zhuǎn)化為動能的過程勢能轉(zhuǎn)化為動能的過程. .那么電場力做功的過程那么電場力做功的過程是什么能轉(zhuǎn)化為什么能是什么能轉(zhuǎn)化為什么能呢？呢？與重力做功情況相似。與重力做功情況相似。ABE+vABE+v電荷在電場中也具有勢能，這種勢能叫電勢能。電荷在電場中也具有勢能，這種勢能叫電勢能。電勢能符號：電勢能符號：

3、手寫體：手寫體：pEpEp 正電荷從正電荷從A點移到點移到B點時點時,靜電力做正功靜電力做正功,電荷電荷的電勢能減少的電勢能減少. 正電荷從正電荷從B點移到點移到A點時點時,靜電力做負(fù)功靜電力做負(fù)功, 電荷電荷的電勢能增加的電勢能增加.電場力對電荷做正功，電荷的電勢能減小電場力對電荷做正功，電荷的電勢能減小電場力對電荷做負(fù)功，電荷的電勢能增大電場力對電荷做負(fù)功，電荷的電勢能增大電場力做的功等于電勢能的減少量電場力做的功等于電勢能的減少量PBPAABEEW如圖如圖, ,在場強在場強E=103N/CE=103N/C的勻強電場中的勻強電場中, ,點電荷點電荷q=+1cq=+1c從從A A移動到移動到

4、B,ABB,AB相距相距L=1m,L=1m,電場力做功為多少電場力做功為多少? ?電勢能如電勢能如何變化何變化? ?電勢能減少電勢能減少JWAB310EqFAB+電荷在電荷在B B點具有的電勢能多大？點具有的電勢能多大？WAB = EPAEPB =103JJJWEEABPAPB3310100設(shè)設(shè)A A點的電勢能點的電勢能0PAE電荷在電荷在B B點具有的電勢能多大？點具有的電勢能多大？ 通常把電荷在離場源電荷無限遠(yuǎn)處的電勢能通常把電荷在離場源電荷無限遠(yuǎn)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)定為規(guī)定為零，或把電荷在大地表面上電勢能規(guī)定為零。零。 電荷在某點的電勢能，等于靜電力把它從電荷

5、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。該處移動到零勢能位置所做的功。WAB = EPA - EP0 EPA = WAB電勢能為負(fù)表示電荷在該處的電勢能比選取的電勢能為負(fù)表示電荷在該處的電勢能比選取的勢能零點的電勢能還要小勢能零點的電勢能還要小. .2 2、電勢能是電荷和電場所共有的，具有系統(tǒng)性、電勢能是電荷和電場所共有的，具有系統(tǒng)性1 1、電勢能是相對的，與零電勢能面有關(guān)、電勢能是相對的，與零電勢能面有關(guān)3 3、電勢能是標(biāo)量、電勢能是標(biāo)量重力勢能和電勢能類比重力勢能和電勢能類比重力場中，重力：地球和重力場中，重力：地球和物體之間存在的吸引力物體之間存在的吸引力電場中，電

6、場力：電荷之電場中，電場力：電荷之間的作用力間的作用力有重力就有重力勢能有重力就有重力勢能Ep= mgh有電場力就有相應(yīng)的能，有電場力就有相應(yīng)的能，叫電勢能叫電勢能EPEp由物體和地面間的相對由物體和地面間的相對位置決定位置決定EP由電荷間的相對位置決定由電荷間的相對位置決定電場力做正功，電勢能就減少電場力做正功，電勢能就減少電場力做負(fù)功，電勢能就增加電場力做負(fù)功，電勢能就增加電場力作功，電勢能改變電場力作功，電勢能改變重力做功，重力勢能改變重力做功，重力勢能改變重力做正功，重力勢能就減少重力做正功，重力勢能就減少重力做負(fù)功，重力勢能就增加重力做負(fù)功，重力勢能就增加WW重重 = EP= EP初

7、初-EP-EP末末WW電電 = EP= EP初初-EP-EP末末下列說法中正確的是（下列說法中正確的是（ ）A.A.當(dāng)兩正點電荷相互靠近時，它們的電勢能增大當(dāng)兩正點電荷相互靠近時，它們的電勢能增大B.B.當(dāng)兩負(fù)點電荷相互靠近時，它們的電勢能增大當(dāng)兩負(fù)點電荷相互靠近時，它們的電勢能增大C.C.一個正電荷與另一個負(fù)電荷相互靠近時，它們的一個正電荷與另一個負(fù)電荷相互靠近時，它們的電勢能減小電勢能減小D.D.一個正電荷與另一個負(fù)電荷相互靠近時，它們的一個正電荷與另一個負(fù)電荷相互靠近時，它們的電勢能增大。電勢能增大。ABCABC一個電荷只在電場力作用下從電場中的一個電荷只在電場力作用下從電場中的A A點

8、移到點移到B B點時，電場點時，電場力做了力做了5 510106J6J的功，那么的功，那么 ( )( )A A電荷在電荷在B B處時將具有處時將具有5 510106J 6J 的電勢能的電勢能B B電荷在電荷在B B處將具有處將具有5 510106J 6J 的動能的動能C C電荷的電勢能減少了電荷的電勢能減少了5 510106J 6J D D電荷的動能增加了電荷的動能增加了5 510106J 6J CDCD將帶電量為將帶電量為6 610-6C10-6C的負(fù)電荷從電場中的的負(fù)電荷從電場中的A A點移到點移到B B點，克點，克服電場力做了服電場力做了3 310-5J10-5J的功，再從的功，再從B

9、B移到移到C C，電場力做了，電場力做了1.21.210-5J10-5J的功，那么的功，那么（1 1電荷從電荷從A A移到移到B B，再從，再從B B移到移到C C的過程中電勢能共改變了的過程中電勢能共改變了多少？多少？（2 2如果規(guī)定如果規(guī)定A A點的電勢能為零，則該電荷在點的電勢能為零，則該電荷在B B點和點和C C點的電點的電勢能分別為多少？勢能分別為多少？（3 3如果規(guī)定如果規(guī)定B B點的電勢能為零，則該電荷在點的電勢能為零，則該電荷在A A點和點和C C點的電點的電勢能分別為多少？勢能分別為多少？增加了增加了1.810-5J. EPC=1.810-5 J EPC=-1.210-5 J

10、EPB=310-5 J EPA= -310-5 J 1.1.電場力能夠?qū)Ψ湃肫渲械碾姾勺龉﹄妶隽δ軌驅(qū)Ψ湃肫渲械碾姾勺龉? .所以電荷位于所以電荷位于電場中具有能電場中具有能. .這和能為電勢能這和能為電勢能3.3.電勢能具有相對性電勢能具有相對性5.5.電場力做正功電場力做正功, ,電勢能減少電勢能減少電場力做負(fù)功電場力做負(fù)功, ,電勢能增大電勢能增大末P初P電場力EEW4.4.電勢能是標(biāo)量電勢能是標(biāo)量, ,但有正負(fù)但有正負(fù)2.2.電勢能由電荷和電荷在電場中的相對位置決定電勢能由電荷和電荷在電場中的相對位置決定a a和和b b為電場中的兩點為電場中的兩點, ,如果把如果把q=-2X10-8C

11、q=-2X10-8C的負(fù)的負(fù)電荷從電荷從a a點移動到點移動到b b點點, ,電場力對該電荷做了電場力對該電荷做了4X10-7J4X10-7J的正功的正功, ,則該電荷的電勢能則該電荷的電勢能( )( )A.A.增加了增加了4X10-7J B.4X10-7J B.增加了增加了2X10-7J2X10-7JC.C.減少了減少了4X10-7J D.4X10-7J D.減少了減少了8X10-7J8X10-7JC如下圖如下圖, ,在等量正點電荷形成的電場中在等量正點電荷形成的電場中, ,它們連線它們連線的中垂面的中垂面abab上上, , 有一電子有一電子, ,從靜止開始由從靜止開始由a a運動到運動到b

12、 b的過的過程中程中(a(a、b b相對相對O O對稱對稱),),下列說法正確的是下列說法正確的是( )( )A.A.電子的電勢能始終增多電子的電勢能始終增多B.B.電子的電勢能始終減少電子的電勢能始終減少C.C.電子的電勢能先減少后增加電子的電勢能先減少后增加D.D.電子的電勢能先增加后減少電子的電勢能先增加后減少COab+-如下圖，點電荷的靜電場中電場線用實線表示，但其方向未如下圖，點電荷的靜電場中電場線用實線表示，但其方向未標(biāo)明，虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運動軌跡。標(biāo)明，虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運動軌跡。a a、b b是軌跡上的兩點。若帶電粒子在運動中只受到電場力作

13、用，是軌跡上的兩點。若帶電粒子在運動中只受到電場力作用，根據(jù)此圖可作出正確判斷的是根據(jù)此圖可作出正確判斷的是( )( )A.A.帶電粒子所帶電荷的性質(zhì)帶電粒子所帶電荷的性質(zhì)B.B.帶電粒子在帶電粒子在a a、b b兩點的受力方向兩點的受力方向C.C.帶電粒子在帶電粒子在a a、b b兩點的速度何處較大兩點的速度何處較大D.D.帶電粒子在帶電粒子在a a、b b兩點的電勢能何處較大兩點的電勢能何處較大BCDab如下圖，是負(fù)點電荷產(chǎn)生的電場中的一條電場線。一如下圖，是負(fù)點電荷產(chǎn)生的電場中的一條電場線。一個帶正電的粒子不計重力從個帶正電的粒子不計重力從a a到到b b穿越這條電場線的軌跡如圖穿越這條

14、電場線的軌跡如圖中虛線所示，則該帶電粒子在中虛線所示，則該帶電粒子在a a點的加速度一定在點的加速度一定在b b點的加點的加速度。帶電粒子在速度。帶電粒子在a a點的電勢能一定在點的電勢能一定在b b點的電勢能。（填點的電勢能。（填“大于大于”、“小于小于式式“等于等于”）。）。Nba小于小于大于大于F-一帶電油滴在勻強電場一帶電油滴在勻強電場E E中的運動軌跡如圖虛中的運動軌跡如圖虛線所示線所示, ,電場方向豎直向下電場方向豎直向下. .若不計空氣阻力若不計空氣阻力, ,則此則此帶電油滴從帶電油滴從a a運動到運動到b b的過程中的過程中, ,能量變化情況為能量變化情況為( )( )A.A.

15、動能減小動能減小B.B.電勢能增加電勢能增加C.C.動能和電勢能之和減少動能和電勢能之和減少D.D.重力勢能和電勢能之和增加重力勢能和電勢能之和增加EabC盡管重力做功與電場力做功很相似，但還是存在很大差異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存在兩種電荷在兩種電荷ABE電勢能的大小是與試探電荷的電性和電量電勢能的大小是與試探電荷的電性和電量q q都有關(guān)，都有關(guān)，故不能用故不能用“電勢能電勢能來描述電場的能的性質(zhì)。來描述電場的能的性質(zhì)。A0lE- -cos0qElWAcosqElEPAcosElqEPA則有：該比值是一個與該比值是一個與q q無關(guān)，僅與無關(guān)，僅與電場及電場及A A

16、點的位置有關(guān)的量。點的位置有關(guān)的量。設(shè)設(shè)EP0 =0EP0 =0該比值稱為該比值稱為A A點的電勢點的電勢零勢能零勢能參考點參考點qEP1 1、定義：、定義： 電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量的比值，叫做這一點的電勢。的比值，叫做這一點的電勢。2 2、定義式：、定義式：（EPEP及及q q含符號）含符號）qEP電勢能電勢能重力勢能重力勢能mghEP電勢電勢高度高度h3 3、單位：伏特，符號為、單位：伏特，符號為V V 4 4、電勢只有大小，沒有方向，是標(biāo)量、電勢只有大小，沒有方向，是標(biāo)量5 5、電勢具有相對性、電勢具有相對性電勢是相對于零勢能參考點的

17、，電勢是相對于零勢能參考點的，一般選取無窮遠(yuǎn)電勢為一般選取無窮遠(yuǎn)電勢為0 0，實際應(yīng)用中常取大地電勢為，實際應(yīng)用中常取大地電勢為0 06.6.沿電場線沿電場線 ( (場強場強) )方向電勢越來越低方向電勢越來越低 即電場線指向電勢降低的方向即電場線指向電勢降低的方向如何比較電勢的高低？如何比較電勢的高低？ABE減少減少減少減少如果把如果把q=1.0q=1.010-8C10-8C的電荷從無窮遠(yuǎn)處移至電場中的的電荷從無窮遠(yuǎn)處移至電場中的A A點，需克服電場力做功點，需克服電場力做功W=1.2W=1.210-4J.10-4J.那么那么 q q在在A A點的電勢能和在點的電勢能和在A A點的電勢各是多

18、少？點的電勢各是多少？ q q未移入電場前未移入電場前A A點的電勢是多少點的電勢是多少 ？VCJqEJEJEWPAAPAPAA48444102 . 1100 . 1102 . 1102 . 1102 . 10如下圖，電場中有如下圖，電場中有A A、B B兩點，則下列說法中正確的是兩點，則下列說法中正確的是（ ）A A、電勢、電勢A B A B 場強場強EAEBEAEBB B、電勢、電勢A B A B 場強場強EAEBEAEpBEpAEpBA AB BE EBC1 1、定義：、定義：電場中電勢相同的各點構(gòu)成的面，叫做等勢面。電場中電勢相同的各點構(gòu)成的面，叫做等勢面。與等高線類比與等高線類比（1 1在同一等勢面上的任意兩點間移動電荷，電場力不做功在同一等勢面上的任意兩點間移動電荷，電場力不做功（2 2電場線跟等勢面垂直，且由電勢較高的等勢面指向電電場線跟等勢面垂直，且由電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面勢較低的等勢面 （3