10.1电势能和电势（二）课件—2021-2022学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第三册

§10.1 电势能和电势 * 电场力做正功，电势能减少； 电场力做负功，电势能增加。 EP 电荷在电场中具有与其位置有关的能量叫电势能 1.定义： 2.符号： 3.电势能与电场力做功的关系： 4.电势能是相对的，具体数值取决于零势能面的选取 5.电势能为电荷和电场构成的系统所共有。 6.电势能是标量。 电势能 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 q A B 结合电场线判断电荷电势能变化情况 E F + v - v + v - v F F F 如图，设E=2V/m , AB距离lAB=2m,带电体所带电荷量为q。当q不同时，以B为零势能面，求A点的电势能： 若q=1C，则EPA=WAB=EqlAB=2×1×2J=4J 若q=2C，则EPA=WAB=EqlAB=2×2×2J=8J 若q=3C，则EPA=WAB=EqlAB=2×3×2J=12J 若q=-1C，则EPA=WAB=EqlAB=2×(-1)×2J=-4J 若q=-2C，则EPA=WAB=EqlAB=2×(-2)×2J=-8J 若q=-3C，则EPA=WAB=EqlAB=2×(-3)×2J=-12J EPA与q大小变化有什么关系？ 观察以上计算结果，若用与A点的电势能比上带电体所带电荷量，比值是相同的。即 可见这个比值具有特殊的含义，与试探电荷无关，反映电场本身的某种性质 + EPA/q=4J/C E q F A B EPA q 0 1 2 3 -3 -2 -1 12 8 4 -4 -8 -12 电荷在电场中某一点的电势能与 1. 定义: 它的电荷量的比值 电势 你能回答下列问题吗？ 1.什么是电势？如何求解某一点的电势？它的单位是怎样的？ 2.为什么要引入电势的概念？有什么物理意义？ 3.电场中某点的电势与试探电荷的电性、电量的大小有关吗？零电势点的选取不同，同一点的电势一样吗？ 4.沿着电场线方向，电势如何变化? 电势 电荷电场中在某一点的电势能与它的电荷量的比值 1. 定义: 1 V = 1 J/C 2. 公式: 3. 单位: (计算时要代入正负号) 4. 标量 确定电势，应先规定电场中某处的电势为零。 (有正负) 5. 电势具有相对性： 伏特(V) 真空中有一负点电荷的周围有两点A、B，如图所示。将q=2×10-8c的电荷从A点移动无穷远，克服电场力做功为WA=8×10-8J，将它从B点移动无穷远克服电场力做功WB=6×10-8J。 (1)求q在A、B点的电势。 (2)试探电荷的电量为2q、 3q、… 则A、B点的电势各为多少? (3)试探电荷的电量为-q、-2q、 -3q、… 则A 、B点的电势各为多少? (4)将试探电荷取走，A、B的电势会变吗？ 做一做： 电势与试探电荷无关，反映电场本身的某种固有性质 _ A B 1：电势的含义：在电场中的某一点，如果电荷量为1C的电荷在这点的电势能为1J，则该点的电势为1V。即1V=1J/C。 2：电势的相对性：某点电势的大小是相对于零点电势而言的。零电势的选择是任意的，一般选地面和无穷远为零势能面。 3：电势的固有性：电场中某点的电势的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。 4：电势是标量，正负表示距零势面关系 5：计算时EP,q， ，都要带正负号。 6：沿电场线，电势降低且降低的最快 对电势的理解 电势小结 (2)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。 (1)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，但以方便为原则，如果没有特别规定，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。 (4)沿电场线，电势降低 高度和电势 重力场中，同一物体在不同位置，Ep不同。 电场中，同一电荷在电场中的不同位置,EP不同。 不同物体在同一位置， Ep正比于质量m 不同电荷在同一位置， EP正比于电量q Ep/m = gh，h只与相对位置有关 EP/q 叫做电势 ， 只与相对位置有关 在静电场中，把一个电荷量q=2.0X10-5C的负电荷由M点移到N点，电场力做6.0X10-4J，由N点移到P点，电场力做负功1.0X10-3J。 (1)试判断M、N、P三点电势高低关系； (2)若以N点为零电势点，求M、P点电势； (3)为若以M点为零电势点，求N、