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4.电势能和电势,1,思考：试探电荷静止的放入电场中,将如何运动?,电荷做加速运动,一段时间后获得一定的速度,试探电荷的动能增加.,2,试探正电荷q在电场强度为E的匀强电场中沿几条不同路径从A点移动到B点,静电力对电荷做功分别为多少?,3,W=F cos|AB|=q E |AM|,q,4,W1=qE |AM|,W2=0,所以：全过程做功 W=W1+W2=q E|AM|,5,乙,沿曲线ANB呢?,6,用无数组跟静电力垂直和平行的折线来逼近ANB,W = q E|AM|,由以上的推导我们发现了什么?,7,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.,推广:非匀强电场也适用.,W=Eqd (适合匀强电场，d为沿电场线方向距离),8,WG = EP1 - EP2 = -EP,1. 重力做正功,重力势能减少.,重力做负功,即物体克服重力做功, 重力势能增加.,重力做的功等于重力势能的减少量.,9,正电荷从A点移到B点时,静电力做正功,电荷的电势能减少.,正电荷从B点移到A点时,静电力做负功,即电荷克服静电力做功,电荷的电势能增加.,10,二.电势能,电荷在电场中由相对位置决定的 能量叫电势能。,1. 定义:,2. 静电力做的功等于电势能的减少量,WAB = EPA - EPB,电荷在某点的电势能,在数值上等于把它 从该点移动到零势能位置时电场力所做的功.,(通常把离场源无限远处或大地表面的电势能规定为零),11,4.理解： （1）电荷在电场中每一个位置都有一定的电势能 （2）电势能大小具有相对性，与参考平面有关；电势能的变化是绝对的与零电势能位置的选择无关。 （3）电势能是标量，但有正负。 （4）电势能是属于电荷和电场所共有。 （5）电势能的变化仅由电场力做功引起，与其他力做功无关。,12,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EP,Ep由物体和地面间的相对位置决定,EP由电荷间的相对位置决定,W重 = EP1-EP2,W电 = EPA-EPB,13,尽管重力做功与电场力做功很相似，但还是存在很大差异,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,存在两种电荷,14,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。,C,15,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 10-7J，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,16,电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值（标量）,2. 公式:,3. 单位: 伏特 符号为V,1 V = 1 J/C,三. 电势,1. 定义:,带符号运算,不能说与q成反比，与EP成正比,17,4、理解： （1）电势是标量，但有正负。 （2）电势具有相对性，电势的值与零电势的选取有关。 （3）沿着电场线的方向，电势越来越低。 （4）电势由电场本身决定，与试探电荷无关。,18,2、关于公式 可知：（ ） A、电场中某点的电势，与放在该点电荷具有的电势能成正比 B、电场中某点的电势，与放在该点电荷的电荷量成反比 C、电场中某点的电势，与该点是否有电荷，电荷的正负及电荷量的大小无关 D、放入电场中某点的点电荷不同，电势能也不同，但电势能与电荷量的比值保持不变,CD,19,1.沿着电场线方向,电势将怎样变化?,2.如何确定电场中某点的电势?,3.电势为负数时,负号表示方向吗?,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,点评:电势的确定首先要确定零电势处,且电势可以为负.,21,思考电势高低判断方法？,1.电场线法 2.计算法,22,23,四.等势面,1.定义：电场中电势相同的个点构成的面,认识几种等势面,24,2.特点,（1）等势面与电场线处处垂直 （2）电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面 （3）匀强电场中等差等势面间距相等,25,2.如图四所示，为电场中心一条电场线，一个点电荷由静止开始，只在电场力作用下，从A点移到B点，下面论述正确的是（ ） A.A处场强大于B处场强； B. 点电荷在A处电势能大于在B处电势能； C.点电荷带负电； D.由A到B点电荷受到电场力越来越小。,B,26,3、下列说法中正确的是：（ ） A、沿着电场线的方向场强一定越来越弱 B、沿着电场线的方向电势一定越来越低 C、匀强电场中，各点的场强一定大小相等，方向相同 D、匀强电场中，各点的电势一定相等,BC,27,
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