高中二年級(jí)上學(xué)期物理《電勢(shì)能和電勢(shì)》教學(xué)課件

電勢(shì)能和電勢(shì)【思考討論1】如圖所示,質(zhì)量為m的物體在重力場(chǎng)中,分別(1)沿折線(xiàn)從A運(yùn)動(dòng)到B;(2)沿直線(xiàn)從A運(yùn)動(dòng)到B;(3)沿曲線(xiàn)從A運(yùn)動(dòng)到B.重力分別做多少功?重力做功有什么特點(diǎn)?重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系是什么?（一）靜電力做功的特點(diǎn)(1)物體沿不同路徑由A到B,重力做功僅與A、B兩點(diǎn)豎直方向高度差有關(guān),與所走路徑無(wú)關(guān),W=mgh.(2)由于重力做功與所走路徑無(wú)關(guān),所以可以引入與位置有關(guān)的重力勢(shì)能.(3)重力做正功,重力勢(shì)能減小;重力做負(fù)功,重力勢(shì)能增加.即重力做功等于重力勢(shì)能的減少.(4)重力勢(shì)能是地球和物體所組成系統(tǒng)所共有的.結(jié)合下圖圖分析試探電荷q在電場(chǎng)強(qiáng)度為E的均強(qiáng)電場(chǎng)中沿不同路徑從A運(yùn)動(dòng)到B電場(chǎng)力做功的情況。（1)q沿直線(xiàn)從A到B（2)q沿折線(xiàn)從A到M、再?gòu)腗到B（3)q沿任意曲線(xiàn)從A到B試探電荷沿不同路徑由A到B,靜電力所做的功都為qEh.此結(jié)論對(duì)于非勻強(qiáng)電場(chǎng)也是適用的靜電力做功的特點(diǎn):靜電力做的功與電荷的起始位置和終止位置有關(guān),與電荷經(jīng)過(guò)的路徑無(wú)關(guān).【思考討論2】移動(dòng)物體時(shí)重力做的功與路徑無(wú)關(guān)。靜電力做功也與路徑無(wú)關(guān)，它是否也是一種勢(shì)能？我們可否給它一個(gè)物理名稱(chēng)呢？電荷在電場(chǎng)中也具有與位置有關(guān)的勢(shì)能-----電勢(shì)能（二）電勢(shì)能【思考討論3】在靜電場(chǎng)中，沿不同路徑靜電力做功相同，使試探電荷獲得動(dòng)能，從能量守恒的角度來(lái)看，其它某種能量一定減少了相同的量?？梢?jiàn)電場(chǎng)中具有一種與位置相關(guān)的能。(這種能量為電勢(shì)能）【思考討論4】重力做的正功等于減少的重力勢(shì)能，克服重力做的功等于增加的重力勢(shì)能，用公式表示為WAB＝EpA－EpB＝－ΔEp。那么，靜電力做功與電勢(shì)能的關(guān)系呢？根據(jù)動(dòng)能定理WAB＝EkB－EkA＝ΔEk根據(jù)能量守恒增加的動(dòng)能等于減少的電勢(shì)能，EkB－EkA＝EpA－EpB，所以

WAB＝EpA－EpB＝－ΔEp正電荷從A運(yùn)動(dòng)到B做正功，即有WAB>0，則EpA>EpB，電勢(shì)能減少；負(fù)電荷從A運(yùn)動(dòng)到B做負(fù)功，即有WAB<0，則EpA<EpB，電勢(shì)能增加。電勢(shì)能為系統(tǒng)所有【思考討論5】如何確定電荷在某點(diǎn)處具有的電勢(shì)能？（類(lèi)比分析：如何求出A點(diǎn)的重力勢(shì)能呢？進(jìn)而聯(lián)系到電勢(shì)能的求法。）WAB電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能，等于靜電力把它從該點(diǎn)移動(dòng)到零勢(shì)能位置所做的功。零勢(shì)能面的選擇：通常把電荷離場(chǎng)源電荷無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)能規(guī)定為零，或把電荷在大地表面上的電勢(shì)能規(guī)定為零。【思考討論6】重力勢(shì)能是物體和地球所組成系統(tǒng)所共有的,那么電勢(shì)能是否也是電荷和電場(chǎng)所共有呢?(1)若被移動(dòng)電荷的極性、電荷量不同,對(duì)其電勢(shì)能有何影響?

(2)若電荷所處電場(chǎng)發(fā)生變化,對(duì)位于其中的電荷的電勢(shì)能有何影響?

(3)若電場(chǎng)中沒(méi)有電荷或者空間不存在電場(chǎng),還有電勢(shì)能嗎?若被移動(dòng)電荷的極性、電荷量不同、電荷所處電場(chǎng)發(fā)生變化,電勢(shì)能都要發(fā)生變化.如果在電場(chǎng)中沒(méi)有電荷,就不會(huì)有電勢(shì)能.如果有試探電荷而沒(méi)有電場(chǎng),也不會(huì)有電勢(shì)能.電勢(shì)能是電荷和電場(chǎng)這個(gè)系統(tǒng)所共有的.（三）電勢(shì)12

單位：伏特（V）物理意