电势能和电势ppt课件

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,*,电势能和电势,从能量的角度认识电场,高安中学 孙经华,电势能和电势从能量的角度认识电场高安中学 孙经华,1,复习回顾,1、功的计算：,2、重力做功有什么特点？,(1)与路径无关,由初末位置的高度差来决定.,(2)W,G,与重力势能的关系.,(3)重力势能是相对的,有零势能面.(人为选定),重力势能具有系统性,功是能量转化的量度！,复习回顾1、功的计算：2、重力做功有什么特点？(1)与路径无,2,一、静电力做功的特点,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,d,W=qEAM,一、静电力做功的特点 正电荷q在电场强度为E的匀强电场中,3,求试探电荷q沿直线AB移动到B时电场力做的功：,E,+q,A,B,M,求试探电荷q沿直线AB移动到B时电场力做的功：E+q,4,E,+q,A,B,M,E+q ABM,5,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。,(对于非匀强电场也适用),这与什么力做功相似呢？,结论：(对于非匀强电场也适用)这与什么力做功相似呢？,6,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：,d,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？,将+q由A移到B的过程电场力对电荷做功为：将-q由A,7,二、电势能,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,二、电势能电场力做功与电势能有什么关系？（联系重力做功与重力,8,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,。,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,重力做多少功，物体重力势能就变化多少。4、电场力做多,9,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,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。,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,10,重力势能和电势能类比,重力场中，重力：地球和物体之间存在的吸引力,电场中，电场力：电荷之间的作用力,有重力就有重力势能Ep=mgh,有电场力就有相应的能，叫电势能,E,P,Ep由物体和地面间的相对位置决定,E,P,由电荷间的相对位置决定,电场力做正功，电势能就减少,电场力做负功，电势能就增加,电场力作功，电势能改变,重力做功，重力势能改变,重力做正功，重力势能就减少,重力做负功，重力势能就增加,W,重,=E,P1,-E,P2,W,电,=E,PA,-E,PB,重力势能和电势能类比 重力场中，重力：地球和物体之间存在的吸,11,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,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,12,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1右图中MN为电场中某一条电场线方,13,例2,：A和B为电场中某条电场线上的点，如图：将q=410,-9,的正电荷从A点移到B点需克服电场力做功5 10,-7,J，则,电场方向由AB还是BA？,电荷在哪点时电势能大？大多少？,A,B,AB,14,取O点的电势能为零,则:,E,PA,=q E L COS,讨论电势能与电荷的比值?,思考与讨论,A,L,O,E,+,取O点的电势能为零,则:EPA=q E L COS讨,15,电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值,2.公式:,3.单位:伏特 符号为V,1 V=1 J/C,三.电势,1.定义:,电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值2.公式:3.,16,1.沿着电场线方向,电势将怎样变化?,思考与讨论,1.沿着电场线方向,电势将怎样变化?思考与讨论,17,1.,电场线指向电势降低的方向,思考与讨论,1.电场线指向电势降低的方向 思考与讨,18,2.如何确定电场中某点的电势?,思考与讨论,(,提示:,类比于电势能的确定.),2.如何确定电场中某点的电势?思考与讨,19,1.,电场线指向电势降低的方向,2.与电势能的情况相似,应先确定电场中某点的电势为零.,(通常取离场源电荷无限远处或大地的电势为零.),思考与讨论,1.电场线指向电势降低的方向2.与电势能的情况相似,应先确,20,例3.将一电量为 的点电荷从电场外一点P移至电场中某点A,电场力做 功 ,求A点的电势.,解:,设场外一点P的电势为,从P A,电场力做的功,PA,E,W,-,=,点评:,电势的确定首先要确定零电势处,且电势可以为负.,例3.将一电量为,21,3.电势为负数时,负号表示方向吗?,思考与讨论,3.电势为负数时,负号表示方向吗?思考与讨论,22,1.,电场线指向电势降低的方向,2.与电势能的情况相似,应先确定电场中某点的电势为零.,(通常取离场源电荷无限远处或大地的电势为零.),3.电势是标量,只有大小,没有方向.,(负电势表示该处的电势比零电势处电势低.),思考与讨论,1.电场线指向电势降低的方向2.与电势能的情况相似,应先确,23,思考,在上面关于电势能和电势的讨论及插图中,我们一直把试探电荷q当作正电荷处理.请把q当做负电荷,重复以上讨论.其结果与上面的结果是否一致?,思考 在上面关于电势能和电势的讨论及插图中,我们,24,对电势的理解,1：电势的相对性：某点电势的大小是相对于零点电势而言的。零电势的选择是任意的，一般选地面和无穷远为零势能面。,2：电势的固有性：电场中某点的电势的大小是由电场本身的性质决定的，与放不放电荷及放什么电荷无关。,3：电势是标量,4：计算时E,P,q,都带正负号。,对电势的理解 1：电势的相对性：某点电势的大小是相对于零点电,25,高度和电势,重力场中，同一物体在不同位置，Ep不同。,电场中，同一电荷在电场中的不同位置,E,P,不同。,不同物体在同一位置，,Ep正比于质量m,不同电荷在同一位置，,E,P,正比于电量q,Ep/m=gh，h只与相对位置有关,E,P,/q 叫做电势 ，只与相对位置有关,高度和电势 重力场中，同一物体在不同位置，Ep不同。电场中，,26,练习.如图所示,在同一条电场线上有A.B .C 三点,将 的点电荷由A点移动到B点,电场力做什么功?做多少功?电势能变化了多少?在将该电荷由B点移到C点,电场力做什么功?做多少功?电势能变化了多少?,A,B,C,练习.如图所示,在同一条电场线上有A.B,27,