10.1 电势能 电势—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第三册课件

10.1 电势能 电势 2 P27问题讨论：求解静电力对电荷所做的功 让检验电荷q在场强为E的匀强电场中 沿几条不同路径从A点运动到B点， 计算这几种情况下静电力对电荷所做的功 d L d d 一、静电力做功的特点 ⑴ W＝Fd＝qEd ⑵ W＝FLcosθ＝qEd ⑶ W＝W1+W2+W3+……＝qEd 结论：电场力做的功只与电荷的始末位置有关，与电荷经过的路径无关 拓展：上述结论也适用于非匀强电场 d d L d 知识回顾：重力做功的特点 重力做功跟物体运动路径无关 只跟起始位置高度差有关 WG＝mg（h1－h2） α h1 h2 重力做功WG与重力势能变化△Ep ⑴当物体下落时，重力做正功，重力势能减小 当物体下落时，重力做负功，重力势能增加 ⑵重力做功等于重力势能的改变量 WG＝mg（h1－h2） △Ep ＝ Ep2 － Ep1 Ep1 ＝ mgh1 Ep2 ＝ mgh2 ｝WG＝－△ Ep 重力场中的重力：地球和物体之间存在的吸引力  电场中的的电场力： 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  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 电场力做功，电势能改变 电场力做正功电势能就减少 电场力做负功电势能就增加 W重 ＝ EP1 － EP2 W电 ＝ EPA － EPB 二、电势能 1、电势能： 由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关， 电荷在电场中也具有势能，这种势能叫做电势能 用Ep表示 2．电场力做功等于电势能变化： WAB＝－（EpB－EpA） WAB＝EpA－EPB 回顾：重力势能具有相对性 我们把所选高度的起点平面叫参考平面 参考平面的选取是任意的 参考平面不同，重力势能的数值不同 通常选地面为参考平面 h=0 Ep＝0 h=0 Ep＝0 二、电势能 3、电势能具有相对性 零势能面的选择 通常把电荷离场源电荷 无限远处的电势能规定为零， 或把电荷在大地表面上的电势能规定为零 问题讨论 +q从A→B电场力做正功，动能增加 电势能减小，EpA＞ EpB ＞ Ep∞ -q从A→B电场力做负功，动能减小 电势能增加，EpA＜ EpB ＜ Ep∞ +q -q + B A ∞ 问题讨论 +q从C→D电场力做负功，动能减小 电势能增加，EpC＜ EpD ＜ Ep∞ -q从C→D电场力做正功，动能增加 电势能减小，EpC＞ EpD ＞ Ep∞ D +q C -q - ∞ 用 表示电场中能的特点—电势 电场中EP的大小、正负与q的电量、电性有关 在电场中，放入检验电荷q 在不同点，　 一般是不同的 在同一点，　 是相同的 A + ∞ B 三、电势 1、定义：电场中某点的电势能与放入电荷电量的比值 2、定义式： 3、单位：J/C=V（伏特） 4、标量：有正负 电势是反映电场中各点能的性质的物理量 与是否存在检验电荷、检验电荷的正或负均无关 问题讨论 +q从A→B电场力做正功，动能增加 电势能减小，EpA＞ EpB ＞ Ep∞ 电势减小， φA＞ φB ＞ φ∞ -q从A→B电场力做负功，动能减小 电势能增加，EpA＜ EpB ＜ Ep∞ 电势减小， φA＞ φB ＞ φ∞ +q -q + B A ∞ 问题讨论 +q从C→D电场力做负功，动能减小 电势能增加，EpC＜ EpD ＜ Ep∞ 电势增加， φC ＜ φD ＜ φ∞ -q从C→D电场力做正功，动能增加 电势能减小，EpC＞ EpD ＞ Ep∞ 电势增加， φC ＜ φD ＜ φ∞ D +q C -q - ∞ 思考与讨论 1、由一条电场线可知： 电场方向：电场中该点的切线方向 电势的高低：沿场线方向电势降低 电场力的方向、电势能的高低与电性有关 2、由一簇电场线可知： 电场线的疏密体现电场的强弱 小结： 电场力做多少正功，电势能就减少多少，电场力做多少负功（电荷克服电场力做多少功）电势能就增加多少． 电势的高低与参考点的选取有关，但电势差与参考点的选取无关． 1、图为电场中的一条电场线，A、B为这条电场线上的两点，则( ) A、B点的场强一定比A点的小 B、B点的电势一定比A点的低 C、将电荷从A点移到B点，电荷的电势能一定减小 D、A点的正电荷在只受电场力作用下一定沿电场线运动到B点 B   2、如图所示，P、Q是两个电量相等的正点电荷，它们的连线中点是O，A、B是中垂线上的两点，用EA EB φA φB分别表示A、B两点的场强和电势，则（ ） A． EA一定大于EB ， φA一定