第一章靜電場第四節(jié)電勢能和電勢

第一章靜電場第四節(jié)電勢能和電勢1.功能關(guān)系2.靜電力做功的特點(diǎn)3.電勢能4.電勢5.等勢面從能的角度研究電場性質(zhì)1.功能關(guān)系EEqA一個帶正電粒子（忽略重力）在勻強(qiáng)電場中靜止釋放功：過程量。能：狀態(tài)量。B2.電場力做功的特點(diǎn)E電場力做功與路徑無關(guān)ABθLEqXEqEq

X（似重力做功）C，與初末位置有關(guān)2.電場力做功的特點(diǎn)hABgmgExABqE電場力做功與路徑無關(guān)，只取決于初、末位置3.電勢能hABgmgExABqE電勢能,符號Ep

：電荷在電場中所具有的勢能（電荷在電場中受到電場力作用而具有由相對位置決定的能量）E3.電勢能電場力做正功，故電勢能________，ABF帶電粒子靜止釋放（忽略重力）電勢能具有相對性，通常取離場源無窮遠(yuǎn)處為勢能零點(diǎn)。工程應(yīng)用上取大地的電勢為零。若規(guī)定電荷在B點(diǎn)電勢能為零，則歸結(jié)：電場力做功等于電勢能減少量。即減少反之，電場力做負(fù)功，電勢能增加（判斷依據(jù)）。電勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量EABv帶電小球靜止釋放后豎直上升請中文翻譯式子②電荷在A點(diǎn)的電勢能等于把它從A點(diǎn)移動到零勢能點(diǎn)電場力所做的功電勢能是一個標(biāo)量，有正負(fù)。系統(tǒng)性：屬于電荷和電場相對性：零勢能點(diǎn)未確定時，同一電荷在某點(diǎn)的電勢能是任意的。單位：焦耳，J重力勢能是否有類似的特點(diǎn)？有一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷，從電場中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)時，克服電場力做功6×10－4

J．從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場力做功9×10－4

J，問：(1)若以A為零勢能點(diǎn)，B、C兩點(diǎn)的電勢能各為

、

。A、C間的電勢能之差為

。(2)若以B為零勢能點(diǎn)，A、C兩點(diǎn)的電勢能各為

、

。A、C間的電勢能之差為

。將一個帶電荷量為7.0×10-6C的負(fù)電荷從無限遠(yuǎn)處移動到電場中的A點(diǎn)時，電荷的電勢能為-1.4×10-6J.求此過程電場力對電荷做的功（取無限遠(yuǎn)處電勢能為零）4.電荷量的影響零勢面ExAB+q電荷量分別為+q和+2q，點(diǎn)電荷在A點(diǎn)的電勢能？電勢能與電荷量有關(guān)人們直接用電勢能描述電場性質(zhì)面臨困難？ExAB+2q重力勢能mgh與物體有關(guān)什么量是與物體沒關(guān)的呢？AF-q4.存在兩種電荷的影響xEB零勢面ExABF+q請同學(xué)們計(jì)算兩種電荷在同一勻強(qiáng)電場中A點(diǎn)的電勢能？（以B為勢能零點(diǎn)）正負(fù)電荷在同一點(diǎn)電勢能正負(fù)相反找尋只有電場有關(guān)的物理量？4.電勢電勢：電荷在電場中某一點(diǎn)的電勢能與它的電荷量的比值結(jié)論：沿著電場線，電勢降低。由電場本身決定，與放入電荷無關(guān)。是標(biāo)量，有正負(fù)。單位是焦耳每庫倫（J/C）或者伏特（V）。正電荷由A到B,電場力做_____正功負(fù)電荷由A到B,電場力做_____負(fù)功AEB4.電勢AEBC電勢也具有相對性，通常取離場源無窮遠(yuǎn)處為勢能零點(diǎn)。工程應(yīng)用上取大地的電勢為零。4.電勢請判斷：電場中某點(diǎn)的電勢在數(shù)值上等于單位正電荷由該點(diǎn)移動到零電勢點(diǎn)時電場力做的功5.電勢差電荷q在電場由一點(diǎn)A移動到另一點(diǎn)B時，電場力做的功WAB與電荷量q的比值叫做電勢差。（比值定義）【定義】電勢之差☆描述電場能的性質(zhì)的物理量5.電勢差焦耳每庫倫（J/C）或伏特（V）1V=1J/C

【單位】【說明】3、電勢差也叫電壓2、UAB=-UBA1、電勢差是絕對的，與零勢點(diǎn)選擇無關(guān)，只與電場本身有關(guān)4.標(biāo)量，有正負(fù)值，正值表示A電勢比B電勢高在電場中把一個電荷量為的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做功為，將此電荷從B移到C點(diǎn)，電場力做功為，求：（1）A、B間的電勢差UAB；（2）A、C間的電勢差UAC。（3）B、C間的電勢差UBC適用范圍：任意電場（勻強(qiáng)或非勻強(qiáng)-變力）中移動電荷時電場力所做的功6.電場力做功計(jì)算式優(yōu)點(diǎn)：不考慮受力、過程課本P16,第一題.在研究微觀粒子常用電子伏特(eV)做能量的單位。1eV等于一個電子在1V電壓加速后所增加的動能。請推導(dǎo)電子伏特與焦耳的換算關(guān)系。據(jù)動能定理有1V電壓表示大小7.點(diǎn)電荷的電勢取無限遠(yuǎn)處的電勢為零。請判斷點(diǎn)電荷周圍的電勢？ABCD拓展【點(diǎn)電荷的電勢公式】【電勢的疊加】合電場中某點(diǎn)的電勢等于各點(diǎn)電荷在該點(diǎn)電勢的標(biāo)量和【概念】電場中電勢相等的點(diǎn)構(gòu)成的面，叫等勢面通常做法（畫法）：相鄰的等勢面之間的電勢差相等，從而使得等勢面的疏密能夠反映電場的強(qiáng)弱。（密—強(qiáng)、疏—弱）【相關(guān)的特點(diǎn)】1、在同一等勢面上移動電荷時等勢面，電場力不做功；2、等勢面與電場線垂直；3、電場線一定是從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面；4、任意兩個等勢面不相交.8、等勢面（參考課本P18）+－問題1:同一電荷在同一等勢面上電勢能是否一樣大？問題2:一α粒子從A點(diǎn)以速度大小為v沿電場線射向固定的正點(diǎn)電荷的電場中，若粒子無法撞擊點(diǎn)電荷，則粒子將怎么運(yùn)動？+A問題2續(xù):回到A點(diǎn)時，粒子的速度大小也是v嗎？是。只有電場力做功，動能和電勢能總和保持不變。圖.等量異種電荷的等勢面圖.等量同種電荷的等勢面判斷電勢高低：沿電場線，電勢下降判斷電勢高低：電場力對正電荷做正功，電勢差為正，即電勢減小E問題1：上圖中同一等勢面，場強(qiáng)大小________?勻強(qiáng)電場的等勢面（虛線）問題2：場強(qiáng)大的地方電勢一定大？問題3：場強(qiáng)為零的地方電勢一定為零？錯錯++++----0V10V20V30V40V甲是等量異號電荷的電場線分布圖，乙是等量同號點(diǎn)電荷的電場線分布圖。AOB是兩點(diǎn)電荷的連線的垂直平分線，O是連線中點(diǎn)。（1）在甲圖中，把單位正試探電荷從O點(diǎn)沿OA移動到無限遠(yuǎn)處，靜電力是否做功？電勢能是否變化？怎樣變化？（2）在乙圖中，把單位正試探電荷從O點(diǎn)沿OA移動到無限遠(yuǎn)處，靜電力是否做功？電勢能是否變化？怎樣變化？hABgmgExABqE物體的重力勢能與質(zhì)量的比值定義為重力勢，以物體在地面上的重力勢能為零，請求出重力勢的表達(dá)式？2.電場力做功的