高中物理 電勢能和電勢課件 新人教版選修3-1

1、東明一中東明一中 王巖王巖知識回顧知識回顧cosWFL 1、功的計算：、功的計算：2、重力做功的特點、重力做功的特點與路徑無關(guān)與路徑無關(guān),由初末位置的高度差來決定由初末位置的高度差來決定.WG與重力勢能的關(guān)系與重力勢能的關(guān)系.12GPPPWEEE3、重力勢能的相對性重力勢能的相對性:必須選零勢能面必須選零勢能面.(人為選定人為選定)4、重力勢能的、重力勢能的系統(tǒng)性系統(tǒng)性:是地球和物體共有的是地球和物體共有的重力做正功重力做正功,重力勢能減少重力勢能減少 重力做負功重力做負功,重力勢能增加重力勢能增加試探電荷靜止的放入電場中試探電荷靜止的放入電場中,受力嗎？受力嗎？將如何運動將如何運動?E 電荷

2、在靜電力的作用下做加速運動電荷在靜電力的作用下做加速運動,一段時間后獲得一定的速度一段時間后獲得一定的速度,試探電試探電荷的動能增加荷的動能增加.+F什么能轉(zhuǎn)化為什么能轉(zhuǎn)化為動能了呢？動能了呢？小問題小問題從能量的角度認識電場從能量的角度認識電場一、靜電力做功的特點一、靜電力做功的特點 正電荷正電荷q在電場在電場強度為強度為E的勻強的勻強電場中由電場中由A運動運動到到M電場力做功電場力做功嗎？做了多少功？嗎？做了多少功？EqAMW=qEAMF求試探電荷求試探電荷q沿直線沿直線AB移動到移動到B時電場時電場力做的功：力做的功：E+q ABMcosWFABqEAMF一、靜電力做功的特點一、靜電力做

3、功的特點A MW2=0M B所以：全過程做功所以：全過程做功 W=W1+W2=q E|AM|W1=qE |AM|甲甲EMABqFqF求試探電荷求試探電荷q沿沿 折折 線線AMB移動到移動到B時電場時電場力做的功：力做的功：ENAB乙乙沿曲線沿曲線ANB呢呢?F用無數(shù)組跟靜電力垂直和平行的折線來逼近用無數(shù)組跟靜電力垂直和平行的折線來逼近ANBANBMW = q E|AM|由以上的推導(dǎo)我們發(fā)現(xiàn)了什么由以上的推導(dǎo)我們發(fā)現(xiàn)了什么?E乙乙 在勻強電場中移動電荷時在勻強電場中移動電荷時,靜電力做靜電力做的功與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)的功與電荷的起始位置和終止位置有關(guān),但與電荷經(jīng)過的路徑無關(guān)但與電荷經(jīng)過

4、的路徑無關(guān).推廣推廣:非勻強電場也適用非勻強電場也適用.一一. .靜電力做功的特點靜電力做功的特點這與什么力做功像似呢？ 1、定義、定義：電場中的電荷由于受到電場力電場中的電荷由于受到電場力 作用而具有的勢能。作用而具有的勢能。二、電勢能二、電勢能v重力做正功，動能增加，重力勢能減少重力做正功，動能增加，重力勢能減少電場力做正功，動能增加，電勢能減少電場力做正功，動能增加，電勢能減少三、重力做功與電勢能的關(guān)系三、重力做功與電勢能的關(guān)系v重力做負功，動能減少，重力勢能增加重力做負功，動能減少，重力勢能增加電場力做負功，動能減少，電勢能增加電場力做負功，動能減少，電勢能增加三、重力做功與電勢能的關(guān)

5、系三、重力做功與電勢能的關(guān)系vv重力做正功，重力勢能減少重力做正功，重力勢能減少電場力做正功，電勢能減少電場力做正功，電勢能減少WG = EP1 - EP2 = -EP重力做負功，重力勢能增加重力做負功，重力勢能增加電場力做負功，電勢能增加電場力做負功，電勢能增加WAB = EPA - EPB三、重力做功與電勢能的關(guān)系三、重力做功與電勢能的關(guān)系 1、定義：電場中的電荷由于受到電場力電場中的電荷由于受到電場力 作用而具有的勢能。作用而具有的勢能。 2、電場力做功的特點：與路徑無關(guān)只與初、電場力做功的特點：與路徑無關(guān)只與初末位置有關(guān)。末位置有關(guān)。 3、電場力做功與電勢能的關(guān)系：、電場力做功與電勢能

6、的關(guān)系： 電場力做正功，電荷的電勢能減少電場力做正功，電荷的電勢能減少 電場力做負功，電荷的電勢能增加電場力做負功，電荷的電勢能增加且：且：WAB = EPA - EPB二、電勢能二、電勢能 正電荷從正電荷從A點移到點移到B點時點時,靜電力做靜電力做 ,電荷的電勢能電荷的電勢能 . 正電荷從正電荷從B點移到點移到A點時點時,靜電力做靜電力做 ,即即電荷克服靜電力做功電荷克服靜電力做功,電電荷的電勢能荷的電勢能 .ABE+vABE+v電場力做功與電勢能的關(guān)系電場力做功與電勢能的關(guān)系增加增加減少減少負功負功正功正功 如果放在電場中的如果放在電場中的不是正電荷而是負電不是正電荷而是負電荷荷,情況又是

7、怎么樣情況又是怎么樣? 負電荷從負電荷從A點移到點移到B點時點時,靜電力做靜電力做 ,電荷的電勢能電荷的電勢能 . 正電荷從正電荷從B點移到點移到A點時點時,靜電力做靜電力做 ,即即電荷克服靜電力做功電荷克服靜電力做功,電電荷的電勢能荷的電勢能 .ABE-vABE-v電場力做功與電勢能的關(guān)系電場力做功與電勢能的關(guān)系增加增加減少減少負功負功正功正功原來靜電力對正負電荷做的原來靜電力對正負電荷做的功都等于電勢能的減少量：功都等于電勢能的減少量：WAB = EPA - EPB開心解答開心解答 例例1. 如圖如圖,在場強在場強 的勻強電場的勻強電場中中,點電荷點電荷q=+1c從從A移動到移動到B,AB

8、相距相距L=1m,電場力做功為多少電場力做功為多少?電勢能如何變化電勢能如何變化?電荷在電荷在B點的電勢能是多大？點的電勢能是多大？ CNE310Eq qFAB解：解：W=EqL=103J電場力做正功，電勢能電場力做正功，電勢能減少，減少了減少，減少了103J假設(shè)電荷在點的電勢能為零，則假設(shè)電荷在點的電勢能為零，則EPB=-103J可見要確定電荷在可見要確定電荷在某點的電勢能，必某點的電勢能，必須要先選零勢能點須要先選零勢能點電勢能和重力電勢能和重力勢能一樣也具勢能一樣也具有相對性有相對性電勢能為負電勢能為負值表示的物值表示的物理意義是什理意義是什么呢？么呢？電勢能是電勢能是標量，正標量，正負

9、表示大負表示大小小 1、零勢能點的選?。和ǔ０央x場源、零勢能點的選?。和ǔ０央x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 2、電荷在電場中某點的電勢能等于靜電力把它、電荷在電場中某點的電勢能等于靜電力把它 從該點移動到零勢能位置時電場力所做的功從該點移動到零勢能位置時電場力所做的功. 3、電勢能是相對的：與零電勢能點的選取有關(guān)。、電勢能是相對的：與零電勢能點的選取有關(guān)。 4、電勢能是標量，正負表示大小、電勢能是標量，正負表示大小二、更深認識電勢能二、更深認識電勢能 1、圖中、圖中MN為電場中某一條電場線方向向右，在為電場中某一條電場線方向向右，在線取兩點線取兩點a

10、、b 今將一電荷今將一電荷q從從a移到移到b則則（ ） A.電場力做正功，電場力做正功，q的電勢能增加；的電勢能增加；B.電場力做負功，電場力做負功，q的電勢能增加；的電勢能增加；C.電場力做正功，電場力做正功，q的電勢能減少；的電勢能減少；D.電場力做負功，電場力做負功，q的電勢能減少。的電勢能減少。C快樂體驗快樂體驗2 2、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點移到點移到B B點時，電場力做了點時，電場力做了5 510106 6J J的功，的功，那么那么 ( )( ) A A電荷在電荷在B B處時將具有處時將具有5 510106 6J J 的電勢能的

11、電勢能 B B電荷在電荷在B B處將具有處將具有5 510106 6J J 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 510106 6J J D D電荷的動能增加了電荷的動能增加了5 510106 6J J CDCD1、將帶電量為、將帶電量為-610-6C的點電荷從電場中的的點電荷從電場中的A點移到點移到B點，克服電場力做了點，克服電場力做了310-5J的功，再從的功，再從B移到移到C，電，電場力做了場力做了1.210-5J的功，則的功，則1）電荷從）電荷從A移到移到B，再從，再從B移到移到C的過程中電場力共做了的過程中電場力共做了多少功？電勢能共改變了多少？多少功？電勢能共

12、改變了多少？2）如果規(guī)定）如果規(guī)定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點和點和C點點的電勢能分別為多少？的電勢能分別為多少？3）如果規(guī)定）如果規(guī)定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點和點和C點點的電勢能分別為多少？的電勢能分別為多少？增加了增加了1.81.81010-5-5J J. E EPCPC=1.8=1.81010-5-5 J J E EPCPC=-1.2=-1.21010-5-5 J JE EPBPB=3=31010-5-5 J J E EPAPA= -3= -31010-5-5 J J 自我挑戰(zhàn)自我挑戰(zhàn)1、電場力做功的特點：、電場力做功的特點

13、：2、電勢能的定義：、電勢能的定義：3、電場力做功與電勢能的關(guān)系：、電場力做功與電勢能的關(guān)系： 4、電勢能的相對性：、電勢能的相對性：5、電勢能是標量、電勢能是標量WAB = EPA - EPB取取O點的電勢能為零點的電勢能為零, 則則:EPA = q E L COSELCOSqEPA討論電勢能與電荷的比值討論電勢能與電荷的比值?ALOE+電荷在電場中某一點的電勢能與電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量的比值它的電荷量的比值2. 公式公式:qEP3. 單位單位: 伏特伏特 符號為符號為V1 V = 1 J/C三三. 電勢電勢1. 定義定義:1.沿著電場線方向沿著電場線方向,電勢將怎樣變化電勢將怎樣變化? 2.如何確定電場中某點的電勢如何確定電場中某點的電勢?3.電勢為負數(shù)時電勢為負數(shù)時,負號表示方向嗎負號表示方向嗎? 例例3. 將一電量為將一電量為 的點電的點電荷從電場外一點荷從電場外一點P移至電場中某點移至電場中某點A, 電電場力做場力做 功功 ,求求A點的電勢點的電勢.cq6102J5104解解:設(shè)場外一點設(shè)場外一點P的電勢為的電勢為0pJWEPA5104VVqEPAA2010210465從從P A,電場力做的功電場力做的功 PAEW 點評點評: :電勢的確定首先要確定零電勢處電勢的確定首先要確