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新人教版高中物理必修3 第十章
10.1 电势能和电势
授课老师:
版权所有:徐圣钦
QQ:894665727
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1
匀强电场E
议一议
A
B
+
一个正电荷在电场中只收到静电力F作用,从A运动到B?
1、动能是增加还是减少?
2、增加的动能是由什么形式的能量转化而来?
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静电力做功的特点
思考:重力做功有什么特点?
h
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匀强电场E
θ
M
静电力做功的特点
A
B
+
F
+
如果不是沿直线运动呢
路径一:沿着AB移动电荷
+
路径二:沿着AMB移动电荷
电场力垂直速度,不做功
结论:
以上两种不同路径中静电力对q所做的功一样
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匀强电场E
θ
M
静电力做功的特点
A
B
+
如何处理曲线问题?
微元法:将曲线AB分成无数小段,设想q都从起电沿着电场线方向、再垂直电场线方向到达终点
结论:在匀强电场中移动电荷时,静电力所做的功与电荷的起始位置和终止位置有关,与电荷经过的路径无关
同样适用于非匀强电场
静电力做功伴随着什么能量在转化?
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电势能
匀强电场E
θ
M
A
B
+
+
电荷在电场中具有某种与位置有关的能量,这种称成为电势能,用Ep表示
电荷在A点具有电势能EpA
电荷在B点具有电势能EpB
从A→B,电场力做功,电势能变化。
A
B
+
电场力做正功,电势能减小
A
B
+
电场力做负功,电势能增加
讨论负电荷会如何?
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课堂练习
直角三角形ACB中∠A=60°,电量为q的正点电荷固定在C点。另一负点电荷沿AB边从A点运动到B点,则下列说法正确的是( )
A. 电场力所做总功为负
B. 其电势能先增大后减小
C. 电场力先做负功再做正功
D. 其所受电场力逐渐减小
A
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电势能
A
B
+
那某一点的电势能等于多少?
思考重力势能是如何定义?
首先!作为“参考”,规定某点的电势能为0。
电荷在某点的电势能,等于把它从这点移动到零势能位置时静电力所做的功。
若规定B点为零势能位置,正电荷
即EPA>0
若规定A点为零势能位置,正电荷在B点的电势能是大于0还是小于0?
如果是负电荷呢?
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电势能
A
B
+
A
B
-
若规定B点为零势能位置,从A运动到B过程中
电场力对正电荷做正功,电势能减小,正电荷在A点的电势能EPA>0
电场力对负电荷做负功,电势能增加,正电荷在A点的电势能EPA<0
有没有一种物理量像电场强度一样描述电场,只跟电场本身有关,跟电荷无关?回忆电场力与电场强度,如何做?
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电势
A
B
+
A
B
-
若规定B点为零势能位置,从A运动到B过程中
对正电荷
对负电荷
电势:电荷在电场中某点的电势能与它的电荷量之比
公式:
单位:伏特(V)
沿着电场线方向电势逐渐降低
讨论:电势是标量,但是有正负,其正负表示什么意义?
某点的电势与什么有关?
两点间的电势差值与零势能点有关吗?
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课堂练习
(多选)下列各量中,与检验电荷无关的物理量是( )
A. 电场力
B. 电场强度
C. 电势能
D. 电场力做的功
E. 电势
BE
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课堂练习
下列关于电势和电势能的说法,正确的是( )
A. 对于一个确定的点电荷,在电势越高的位置,其电势能一定越大
B. 在电势一定的位置,放入某点电荷的电荷量越大,该点电荷的电势能一定越大
C. 正电荷在电场中某点的电势能一定大于负电荷在该点的电势能
D. 在电场中移动一电荷,若电场力对其做负功,其电势能一定增大
D
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电场强度、电势能、电势
电场强度 电势能 电势
意义 描述电场的力的性质 描述电荷在电场中的能量 描述电场的能的性质
定义
矢标性 矢量,方向为正电荷的受力方向 标量,有正负,正负之表示大小 标量,有正负,正负之表示大小
决定因素 由本所身决定 由电势,电荷量,参考点选取有关 由本所身决定,与参考点选取有关
关系 电场强度为0的地方电势不一定为0 电场强度为0,电势不一定为0;电势为0,电势能一定为0 电势为0的地方电场强度不一定为0
联系 电势沿着电场强度方向降低最快
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课堂小结
1. 静电力做