电势能电势电势差

*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,电势能电势电势差,从能量的角度认识电场,一、电场力做功与路径无关,正电荷,q,在电场强度为,E,的匀强电场中由,A,运动到,M,电场力做功吗？做了多少功？,E,q,q,受力吗？多大？,A,M,qE,W=,qE,AM,求：试探电荷,q,沿直线,AB,移动到,B,再沿直线,BM,移动到,M,点时电场力做的功,E,+q,A,B,M,E,+q,A,B,M,如果试探电荷,q,沿曲线,AB,移动到,B,再沿直线,BM,移动到,M,点电场力做的功又是多大呢？,结论：,在,匀强电场,中移动电荷时，静电力做的功与电荷的,起始位置和终止位置,有关，但与电荷经过的,路径,无关。,这与什么力做功相似呢？,将,+q,由,A,移到,B,的过程电场力对电荷做功为：,将,-q,由,A,移到,B,的过程，电场,力对电荷做功为：,A,B,+q,E,L,做功的过程是一个,能量转化的过程，,那么电场力做功的,过程是什么能转化,为什么能呢？,二、电场力做功与电势能变化的关系,电场力做功与电势能有什么关系？（联系重力做功与重力势能的关系）,电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能，叫,电势能,。,物体被举高具有重力势能。,1,、电荷在电场中具有电势能。,重力对物体做正功，物体的重力势能减小,2,、电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小,重力对物体做负功，物体的重力势能增大,3,、电场力对电荷做负功，电荷的电势能增大,重力做多少功，物体重力势能就变化多少。,4,、电场力做多少功，电荷电势能就变化多少。,重力势能是相对的，与零势能面有关,5,、电势能是相对的，与零电势能面有关,通常把电荷在离场源电荷,无限远处,的电势能规定为,零,，或把电荷在,大地表面,上电势能规定为,零,。,重力势能是物体和地球所共有的，具有系统性,6,、电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性,7,、电势能是标量，但有正负,由此可见，电场力做功与重力做功，电势能与重力势能都很相似，所以大家在学习电势能过程中应该多联系重力做功与重力势能的关系帮助理解电势能。,尽管重力做功与电场力做功很相似，但还是存在很大差异,存在两种电荷,正电荷顺电场线移动，,电场力做正功，电势能减少,负电荷顺电场线移动，,电场力做负功，电势能增加,正电荷逆电场线移动，,电场力做负功，电势能增加,负电荷逆电场线移动，,电场力做正功，电势能减少,三、电势能,电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该处移动到零势能位置所做的功,单位,:,伏特 符号为,V,1 V = 1 J/C,四、,电势,1.,电势,（,P,为零电势点）,对电势的理解,（,1,）电势是相对的，是相对于零势面而言的，,一,般选大地或无穷远为零势面。,（,2,）沿着电场线方向电势降低。,（,3,）正电荷电场中个点电势均为正；负电荷电场,中个点电势均为负。,（,4,）电势是标量，但有正负,（负电势表示比零电,势低）,1,电势,2,电势差与电势的关系,3,电势能与电势的关系,1,、定义：,2,、单位：伏特（,V,）,1V=1J/C,3,、电势差是标量，但有正有负,4,、决定的因素：,只与电场及始末两点的位置有关，,与,检验电荷以及电场力对检验电荷所做的功无关。,注意：电场力做的功,W,AB,=qU,AB,（,W,AB,、,q,、,U,AB,都有,正负号,),5,、,U,AB,U,BA,，,U,AC,U,AB+,U,BC,五、,电势差（电压）,电势差与电势 习题课,例,1,右图中,MN,为电场中某一条电场线方,向向右，在线取两点,a,、,b,今将一电荷,q,从,a,移到,b,则,（ ）,A.,电场力做正功，,q,的电势能增加；,B.,电场力做负功，,q,的电势能增加；,C.,电场力做正功，,q,的电势能减少；,D.,电场力做负功，,q,的电势能减少。,例,2,关于电势差的说法中，正确的是 （ ）,A,、两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时，电场力所做的功,B,、,1C,电荷从电场中一点移动到另一点，如果电场力做了,1J,的功，这两点间的电势差就是,1V,C,、在两点间移动电荷时，电场力做功的多少跟这两点间的电势差无关,D,、两点间的电势差的大小跟放入这两点的电荷的电量成反比,例,3,下列说法中正确的是 （ ）,A,、在场强较小处，电荷在该处的电势能也较小；,B,、电荷在场强为零处的电势能也为零；,C,、在场强相等的各点，电荷的电势能必相等；,D,、在选定为零电势的位置处，任何电荷的电势能必为零,.,例,4,关于电势和电势能的关系，下列各种说法中正确的是： （ ）,A,、某点电势高，说明该点电势能大；,B,、某点电势高，说明该点电场做功本领强；,C,、若带电粒子在电场中移动时，电势能减少，则电势一定降低；,D,、负电荷在电场中无初速度，只在电场力作用下运动，电势能一定减少，同时它一定是从电势低处移向电势高处,.,例,5,如图，,AB,和,CD,为等势面，电势分别为,和,，则,_,(,填,、或,),，负电荷,q,在,M,点和,N,点的电势能大小，,M,_,N,；若把,q,从,M,移到,N,是,_,（克服电场力还是电场力）做功，做了,功,.,例,6,如图所示，三条曲线为电场中三个等势面，,U,B,0,，,U,A,20V,，,U,C,-40V.,(1),求,U,AB,，,U,DB,，,U,CD,；,(2),把电量,q,-210,-7,C,的电荷从,A,移到,C,电场力做了多少功,?,再从,C,到,B,做多少功,?,总的做多少功,?,(3),把该电荷从,A,直接移到,B,电场力做多少功,?,并与,(2),中结果进行比较，说明为什么,?,例,7,在一点电荷,Q,产生的电场中，一个粒子（带正电荷）通过时的轨迹如图所示，图中虚线则表示电场的两个等势面,a,、,b,，以下说法中正确的是（ ）,A,点电荷,Q,可能为正电荷，也可能为负电荷,B,运动中 粒子总是克服电场力做功,C, 粒子在,a,、,b,两等势面时的动能一定有,E,ka,E,kb,D, 粒子在经过,a,、,b,两等势面上时的电势能一定有,a,b,例,8,在点电荷,Q,产生的电场中，有三个等势面,a,、,b,、,c,，如图所示,.,U,a,30V,，,U,b,20V,，,Uc,10V,，则点电荷,Q,所带的电荷是正电荷还是负电荷,?,.,若使一带电粒子沿,KMN,路径穿过电场，则粒子所带电荷是正电荷还是负电荷,?,.,若粒子所带电量为,3.210,-19,C,，则从,K,到,M,电场力做功为,J,，粒子从,K,到,N,电势能的变化量为,.,例,9,如图所示，在正的点电荷,Q,的电场中有,a,、,b,两点，它们到点电荷,Q,的距离,r,1, -35V,C,、,U,C, -35V D,、无法判断 的高低,