1.4-电势能和电势

湛江市第二十中学全劭珩1.4电势能和电势复习回顾1.计算电场强度有几个公式?,它们有什么区别?3.电场线是如何反映电场的强弱及方向的?EqFE2rQkE定义式,适用于任何电场只适用于点电荷4.电场线相交吗?电场线是运动轨迹吗?电场力做功的特点带箭头的直线是某区域电场线的一条，用EA、EB来表示A、B两点的电场强度，则下列说法正确的是()ABB、EA＞EBC、EA＜EBD、EA、EB的大小关系不确定A、EA=EBD电场力做功的特点将静止的试探电荷放入电场中，电荷在电场力的作用下做加速带动，运动一段时间后获得一定的速度，试探电荷的动能增加了。【思考】什么力做功引起能量转化，什么能转化为动能？A电场力做功的特点万有引力电场力221rQQkF库仑定律与与万有引力定律极其类似,因此我们可以把电场力与重力(也是万有引力)类比,想一想,重力做功有哪些特点?221rmmGF电场力做功的特点3.类比联想:电场力做功与路径有关吗?4.类比联想:电荷在电场中具有势能?电场力做功与这种势能的变化应是什么关系?1.重力做功W=mghA-mghB=EpA-EpB2.重力做正功，重力势能减小，重力做负功，重力势能增加。电场力做功的特点重力做功与路径无关,电荷在匀强电场中运动,电场力对它做的功与路径有关吗?MEW=F·|AB|cosθ=qE·|AM|1.将电荷q从A沿直线移至B:ABө+q+qF电场力做功的特点MөEAB2.将电荷q从A沿折线移至B:对AM:W1=qE·|AM|对MB:W2=0对全程:W=W1+W2=qE·|AM|+qF+qF电场力做功的特点3.将电荷q从A沿曲线移至B:MөEAB+qFEAB+qF+qF+qF+qFW=W1+W2+W3+…=qE·|AM|W1=qE·x1W2=qE·x2W3=qE·x3…………Mx1+x2+x3+…=?X1x2电场力做功的特点在匀强电场中移动电荷时,静电力做的功与电荷经过的路径无关,只与电荷的起始位置和终止位置有关。即：与初、末两点在电场线上的距离有关。实验证明，这个结论在非匀强电场中也成立。电势能一个不计重力的试探电荷在电场中某点由静止释放,将如何运动?E+F电势能1.定义：电荷在静电场中也具有势能，这个势能叫做静电势能，简称电势能，用符号EP表示。2.电场力对电荷做正功,电荷的电势能减少(负功)WAB=-△EP=EPA-EPB(增加)即：静电力做的功等于电势能变化量的相反数。3.电势能具有相对性(通常把离场源无限远处或大地表面的电势能规定为零)3.电势能是标量，正负表示大小电势能例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电势能正电荷从A点移到B点时,电场力做,电荷的电势能怎么变化?ABE+vABE一v负电荷从A点移到B点时,电场力做,该电荷在点的电势能较大.负功B减小正功电势重力势能由什么因素决定？𝑬𝒑=𝒎𝒈𝒉物体质量试探电荷的电荷量物体所处位置高度试探电荷在电场中的位置“高度”𝒉=𝑬𝒑𝒎𝒈𝝋=𝑬𝒑𝒒电势电荷在电场中某一点的电势能EP与它的电荷量q的比值。qEP1V=1J/C1.定义:2.公式:3.单位:伏特(V)(计算时要代入正负号)4.理解：描述电荷在电场中的位置电势例3.将一电量为q=+2×10-6c的点电荷从电场外一点P(零电势点)移至电场中某点A,电场力做功4×10-5J,求A点的电势。解:场外一点P的电势为:0pJWEPAPA5104VVqEAPA2010210465从PA,电场力做的功提示:计算电势首先要规定零电势处,且电势可以为负。电势设正电荷由a运动到b,qEP【思考】如下图MN是一条电场线，比较a、b两点的电势大小。+电场线指向电势降低的方向电场力做正功,电势能减小则EpaEpb，由可得𝜑𝑎𝜑𝑏电势1.电势具有相对性,确定电势,应先规定电场中某处的电势为零。(通常规定离场源电荷无限远处或大地的电势为零。)2.电势是标量,有正负,数值取决于零电势的选取。(负电势表示该处的电势比零电势处电势低。)等势面地图中常用等高线来表示地势的高低，那么，是否能用类似的方法表示电势的高低？等势面——电场中电势相等的点构成的曲面叫做等势面。等势面的性质：1.同一等势面上的点电势相等。2.沿着等势面移动电荷时，电场力所作的功为零。3.在任何静电场中电场线与等势面是互相垂直的。4.等势面越密，场强越大等势面几种常见电场的等势面分布：等势面电场与重力场的类比项目重力场电场定义场强（矢量）场力场力做功特点地球附近的引力场存在于电荷周围的场重力场强度g=G/m，方向：垂直于该点的切面向下电场强度E=F/q，方向：正电荷在该点所受电场力方向重力G=mg电场力F=qE只与始、末位置有关，与路径无关只与始、末位置有关，与路径无关项目重力场电场势（标量）势能（标量）场力做功与势能变化的关系重力势能EP=mgh，与参考平面选取有关电势能EP=qφ，与参考平面选取有关重力做正功，重力势能减少（转化为其他形式的能）；重力做负功，重力势能增加WAB=EPA-EPB电场力做正功，电势能减少（转化为其他形式的能）；电场力做负功，电势能增加。WAB=EA-EB高度h与参考点的选取有关，具有相对性电势φ与参考点的选取有关，具有相对性小结2、电势能：电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加。WAB=-△EP=EPA-EPB1、电场力做功与路径无关只与初、末两点在电场线上的距离有关。3、电势：qEP4、等势面电场线指向电势降低的方向随堂训练•1．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.D随堂训练•2．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.D随堂训练3、下列关于电势高低的判断正确的是（）A.负电荷从A移动到B时，外力做正功，A点的电势一定较高。B.负电荷从A移动到B时，电势能增加，A点的电势一定较低。C.负电荷从A移动到B时，电势能增加，A点的电势一定较高。D.初速度为零的正电荷只在电场力的左右下从A移动到B，A点的电势一定较高。CD随堂训练ab4、如图，某电场中的一条直线，一电子在a点由静止释放，它将沿直线向b点运动，下列说法正确的是（）A.该电场移动是匀强电场B.场强Ea一定小于EbC.电子具有的电势能EpaEpbD.a点的电势一定低于b的电势C随堂训练5、如图，虚线a、b、c势某静电场中的三个等势面，它们的电势a最大，c最少，一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如图实线KLMN所示，由图可知（）A.粒子从K到L的过程中，电场力做负功B.粒子从L到M的过程中，电场力做负功C.粒子从K到L的过程中，电势能增加D.粒子从L到N的过程中，动能减少ACKNMLabc