粵教版必修第三冊1.4電勢與電勢能課件（17張）

第一章靜電場的描述第四節(jié)電勢能與電勢粵教版必修第三冊

一個正電荷在電場中只受到靜電力的作用，它在電場中由A點運動到B點時，靜電力做了正功。由動能定理可知，該電荷的動能增加了。從能量轉化的角度思考，物體動能增加了，意味著有另外一種形式的能量減少了。這是一種什么形式的能量呢？

情境：一個質量為的物體在地面某位置所受的重力是一定的，不管它怎樣運動，其所受重力的大小都等于，方向豎直向下（如圖甲）；一個帶正電的電荷量為的試探電荷在勻強電場中某位置所受的電場力也是一定的，不管它怎樣運動，其所受電場力的大小都等于，方向跟電場強度的方向相同（如圖乙）。提出問題：重力做功具有跟路徑無關的特點，電場力做功是否也具有這一特點？【討論與交流】如圖所示，在場強為的勻強電場中，電量為的試探電荷沿三種不同路徑從點A移動到點B，試討論：（1）沿（AB）路徑的電場力做功是多少？（2）沿（ACB）路徑的電場力做功是多少？電場力做功電場力做功（3）沿（ACB）路徑的電場力做功是多少？電場力做功上述結論也適用于非勻強電場。

研究表明，在勻強電場中移動電荷時，電場力所做的功只與電荷的電量及其起點、終點的位置有關，與路徑無關。一、電場力做功電場力做功的特點：電場力做功與電荷移動的路徑無關。重物在引力場中受到的重力電荷在靜電場中受到的電場力類比重力做功與重物運動路徑無關電場力做功與電荷運動路徑無關重力做功引起物體重力勢能的變化類比電場力做功引起電荷電勢能的變化類比二、電勢能1、概念：一個電荷在靜電場中的某一位置具有的勢能，這種勢能叫作電勢能，符號“”。【討論與交流】如圖所示，在勻強電場中，電荷從點A移動到點B，電荷電勢能的變化與電場力做功有什么關系？二、電勢能1、概念：一個電荷在靜電場中的某一位置具有的勢能，這種勢能叫作電勢能，符號“”。2、單位：焦耳，簡稱焦，符號為J。3、電勢能是一種能量形式，電荷的電勢能是由電荷和電場共有的。【思考問題】（1）在下圖中，如果將一個負電荷從A點移動到B點，負電荷的電勢能是如何變化的？（2）靜電場中的電勢能與地球表面存在的重力勢能有什么區(qū)別？【討論與交流】有一個場強為的勻強電場，如圖所示，規(guī)定負極板的電勢能為零（極板接地）。取極板附近一點O，從與點O距離為的點A，把一個電量為的正試探電荷有點A移到點O。（1）電場力做了多少功？（2）電荷在A點的電勢能是多少？電勢能與電量之比又是多少？（3）如果把電量換為，，…，結果又如何？你發(fā)現什么規(guī)律了嗎？試探電荷的電量電荷從點A移到點O時電場力所做的功電荷在點A具有的電勢能電荷在點A具有的電勢能與電量之比………試探電荷的電量電荷在點A具有的電勢能電荷在點A具有的電勢能與電量之比……（1）在勻強電場中，電荷在任意一點A的電勢能與成正比；（2）無論是多少，它的電勢能與電量之比都是相同的。三、電勢3、單位：伏特，簡稱伏，符號“V”，1V=1J/C1、定義：電荷在電場中某一點的電勢能與它的電量之比，叫作這一點的電勢2、定義式：

研究表明，電荷在電場中某一點的電勢能與它的電量之比，是由電場中這點的電場性質決定的，與試探電荷無關。4、電場線指向電勢降低的方向。5、相對性：常取大地的電勢為零。6、標量，只有大小，沒有方向。電勢可以取正值，也可以取負值。四、等勢面

1、概念：電場中電勢相同的各點構成的面叫作等勢面。

2、在同一等勢面上，任何兩點間的電勢都相等?！舅伎紗栴}】在場源電荷為正點電荷形成的電場中，將一個電荷量為的帶電體在電勢為的等勢面上移動，電場力做了多少功？

在同一等勢面上移動電荷時電場力不做功。四、等勢面

3、等勢面一定與電場線垂直，即與場強的方向垂直。

4、沿著電場方向，電勢越來越低，即電場線由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面。常見電場的等勢面

例題：雷雨云層可以形成幾百萬伏以上的電壓，足以擊穿空氣產生幾十萬安培