人教版高中物理选修3-1第一章1.4电势能和电势（共24张ppt）

第四节 电势能和电势（第二课时） 能量间可以相互转化，不同能量的表述一般是不同的，重力势能与物体质量、相对高度有关，那么电势能与哪些因素有关呢？ 通过研究电荷在电场中的电势能与它的电荷量的比值，你有什么发现？ 1. 定义:电荷电场中在某一点的电势能与它的电荷量的比值。 2. 公式: (计算时要代入正负号) 3. 单位: 伏特( V ) ；1 V = 1 J/C。 4. 电势是标量 , 只有大小 , 没有方向。 三、电 势 电势能 重力势能 电势 高度 电场中在某一点的电势能 EP 与它的电荷量 q 的比值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。 类 比 1. 电势是表征电场中某点能的性质的物理量，仅与电场中某点性质有关，与电场力做功的值及试探电荷的电荷量、电性无关。 2. 电势的具体值只有在选定了零电势点后才有意义，故电势是相对的。电势零点的选取是任意的，一般选无穷远或大地的电势为零。 3. 电势是标量，在规定了零电势后，电场中各点的电势可以是正值，也可以是负值。正值表示该点电势比零高，负值表示该点电势比零低。 例1. 有关电场中某点的电势，下列说法正确的是（ ） A. 由放在该点的电荷所具有的电势能的多少决定 B. 由放在该点的电荷的电量多少来决定 C. 与放在该点的电荷的正负有关 D. 是电场本身的属性，与放入该点的电荷情况无关 D 例2. 将一电量为 210─6 C 的点电荷从电场外一点 P 移至电场中某点 A , 电场力做功 4 10─5 J , 求 A 点的电势。 解:设场外一点 P 的电势为 从 P 到 A, 电场力做的功 电场中两点电势高低的判断方法 1. 根据电场力做功来判断 在两点间移动正（负）电荷，电场力做正功，电势降低（升 高）；做负功，电势升高（降低）。 2. 根据电荷电势能的变化来判断 在两点间移动正（负）电荷，电势能增加，电势升高（降 低）；电势能减小，电势降低（升高）。 3. 根据电场线方向来判断 电场线的方向就是电势降低最快的方向。 注意：电势与场强没有直接关系! 第三课时 例3. 如图所示，a、b为某电场线上的两点，那么以下的结论正确的是 （ ） A. 把正电荷从 a 移到 b，电场力做正功，电荷的电势能减少，电势升高 B. 把正电荷从 a 移到 b，电场力做负功，电荷的电势能增加，电势降低 C. 把负电荷从 a 移到 b，电场力做正功，电荷的电势能减少，电势升高 D. 把负电荷从 a 移到 b，电场力做负功，电荷的电势能增加，电势降低 D a b 例4. 如图所示，虚线 a、b 和 c是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为 、 和 ，一带正电粒子射入电场中，其运动轨迹如实线 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M的过程中，动能减少 AC 1.定义:电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面。 2.等势面是为了形象描述电场中各点电势面，人为画出的曲面。 四、等势面 类比地理等高线 等势面的特点 1. 沿着同一等势面移动电荷时，静电力不做功。 2. 两个电势不同的等势面不能相交。 3. 电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面。 4. 等势面一定与电场线垂直，即跟场强方向垂直。 5. 等差等势面分布越密,场强越大;分布越疏 , 场强越小。 几种常见的电场的等势面分布 1. 点电荷的电场的等势线 特点： 以点电荷为球心的一族球面 特点：垂直于电场线的一簇平面 2.匀强电场的等势面 3. 等量异种电荷电场的等势面 特点： 连线中垂面上的电势为零 4. 等量同种正点电荷电场的等势面 特点： 连线上，中点电势最低；中垂线上，中点电势最高 5. 带电导体周围的电场和等势面 例5. 关于等势面正确的说法是（  　 ） A. 电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功 B. 等势面上各点的场强大小相等 C. 等势面一定跟电场线垂直 D. 两等势面不能相交 CD 例6. 一个点电荷，从静电场中的 a 点移至 b 点，其电势能的变化为零，则（　　） A. a、b两点的场强一定相等 B. 该电荷一定沿等势面移动 C. 作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的