内容正文:
物 理
第二节 电势能 电势 电势差
主题五 电与磁及其应用
通 用 类
高等教育出版社
什么是电压?电流经过用电器后,发生了什么变化?
主题五 电与磁及其应用 第二节 电势能 电势 电势差
主要
内容
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电场力做功与电势能的变化
问题提出
电势能
电 势
电势差
匀强电场中电势差与电场力做功的关系
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问题提出
主题五 电与磁及其应用 第二节 电势能 电势 电势差
在力学中,我们知道高处的物体具有重力势能,重力势能的大小与物体所处的位置有关,重力做正功,物体的重力势能减少;重力做负功,物体的重力势能增加。那么电荷在电场中是否也具有能量呢?我们如何从能量的角度来研究电场的性质?
h
+
q
E
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电势能
主题五 电与磁及其应用 第二节 电势能 电势 电势差
如图所示,带正电的小球 q ,放入正电荷Q 产生的电场中,q 从位置 B 移到位置 A ,说明电场力对q 做了功,表明电场具有能量。
同样,用绝缘棒把带电小球q 从位置 A 移到位置 B,外力做功消耗的能量转化为q 的能量。把 q 进一步推到C,要消耗更多的能量,所以 q 在C 点具有能量比 B 点的大。
二、电势能
电势能 电场中的电荷由于受到电场力的作用而具有的能量叫做电势能,用Ep表示。
电势能与重力势能类似,具有相对性。
电势能是标量,单位是 J (焦 )。
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类比方法是根据两个(或两类)对象之间在某些方面的相同或相似,而猜测它们在其他方面也可能相同或相似的推理方法。
【思维与方法】----- 类比方法
类比是人脑凭借已知对象的知识对未知对象做出的推测,至于这个推测结果正确与否,还需要进一步的实践和实验验证。
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电场力做功与电势能的变化
主题五 电与磁及其应用 第二节 电势能 电势 电势差
在力学中,物体上升时,克服重力做了多少功(重力做负功),物体的重力势能就增加多少;物体下落时,重力做了多少正功, 物体的重力势能就减小多少。与此相似,电场力做功与电势能变化的关系是:
三、电场力做功与电势能的变化
电场力做了多少正功,电荷的电势能就减少多少;
电场力做了多少负功, 电荷的电势能就增加多少。
A
B
E
如图所示,将一个点电荷从A移到B,电场力做功为WAB ,EpA 是电荷在A点具有的电势能,EpB 是电荷在B点的电势能,则电场力做功与电势能之间的关系是
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电 势
主题五 电与磁及其应用 第二节 电势能 电势 电势差
1.电势 把放在电场中某一点的电荷所具有的电势能 Ep 与电荷量 q 的比值
称为该点的电势。电势一般用符号 V 来表示
四、电 势
4. 电势高低的判断
(1)沿着电场线的方向,电势逐点降低。
(2)对正电荷来说,电势能大的地方电势高,电势能小的地方电势低;对负电荷来说,电势能大的地方电势低,电势能小的地方电势高。
3. 单位 V(伏)
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5. 说明
(1)电势是标量,没有方向。
(2)电势和电势能一样具有相对性。只有当零电势点选定之后,各点的电势才有确定的值。在同一问题中,零电势点和零电势能的选取必须一致。实用中常常选取大地或仪器的公共地线的电势为零。
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电 势 差
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主题五 电与磁及其应用 第二节 电势能 电势 电势差
电场中任意两点的电势之差,叫做这两点的电势差,它就是人们常说的电压,用符号U表示。
1. 电势差
如图所示, 设电场中A、B 两点的电势分别为VA 和VB ,则 A、B 两点的电势差为
B
E
A
五、电势差
2. 说明
(1)电场中某点电势的大小与零电势点的选取有关,其值是相