1.4 电势能 电势与电势差 课件-2022-2023学年高二上学期物理教科版选修3-1

物理组：郭建强 §1、4 电势能 电势与电势差 知识回顾 1、功的计算公式： 2、重力做功的特点 (1)与路径无关,由初末位置的高度差来决定： (2)重力做功WG与重力势能变化的关系： 重力做正功，重力势能减少 重力做负功，重力势能增加 3、重力势能：物体由于位于高处而具有的能叫重力势能。 电场除了有力的性质外还有没有能的性质呢？在电场中移动电荷电场力会做功吗？如果做功又有什么样的特点呢？ 自学思考 1、电场力做功有什么特点？ 2、什么是电势能，具有什么特点？ 3、电场力做功与电势能变化有什么关系？ 4、什么是电势与电势差？ 5、电势和电势差有什么特点？ 6、什么是等势线，什么又是等势面呢？ 一、电场力做功的特点 自主学习、讨论教材P17“讨论交流” M E A B ө + q + q F E + q F A B M + q M ө E A B + q F E A B + q F + q F + q F + q F M X1 x2 小结：结论及规律 WAB = F · |AB|cosθ=qE·|AM| 为沿电场线方向的距离d 在匀强电场中移动电荷时，电场力做功只与移动电荷的电荷量以及起点和终点的位置有关，而与路径无关。（即：与初、末两点在电场线上的距离有关） 这与什么力做功像似呢？ （对于非匀强电场也适用） 地球 m mg 场方向 E + F 在电场力作用下电荷做加速运动,一段时间后,试探电荷的动能增加.是什么能转化为电荷的动能呢? 一个试探电荷在电场中某点由静止释放,将如何运动? 二、电场势能 电场中的电荷由于受到电场力作用而具有的势能。 1.定义:电荷在电场中所具有的与电荷位置有关 的势能叫电势能 2.电场力做功与电势能的变化关系 (1)重力做正功,重力势能减小. 电场力做正功,电势能减小. (2)重力做负功,重力势能增加. 电场力做负功,电势能增加. 类比 推理 电场力做的功等于电势能的减少量 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 实例分析、 如图,在场强 的匀强电场中,点电荷q=+1c从A移动到B,AB相距L=1m,电场力做功为多少?电势能如何变化? 电荷在B点具有的电势能多大？ 电势能减少 E q F A B 设A点的电势能 WAB = EPA－EPB =103J 电势能为负表示的物理意义是什么？ + 电势能为负表示电荷在该处的电势能比零还要小. 4、电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性 3、电势能是相对的，与零电势能面有关 5、电势能是标量，比较物体电势能的大小时，要带着正负号。 通常把电荷在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电势能规定为零。 6、EP由电荷和电荷间的相对位置决定 课堂反思总结：电势能与重力势能的相似与不同之处 三、电势 自主学习、讨论教材P19“讨论交流” 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（定义式）: (计算时要代入正负号) 3、单位: 伏特(V) 1 V = 1 J/C 4、标量 但有正负（其正(负)号表示该点电势比零电势点高(低) ） 类比推理比较 高度和电势 5、物理意义：描述电场的能的性质的物理量． 思考讨论：沿着电场线方向，电势将怎样变化? 沿电场线的方向电势逐渐降低； 电场线指向电势降低的方向； 场强方向是电势降落最快的方向. 6、电势具有相对性：确定电势,应先规定电场中某处的电势为零.(通常规定无限远处或大地的电势为零.) 7、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。即Φ与Ep、q无关 四、电势差 1.定义：电场中两点电势的差值。 2.单位: 伏特(V)， 3.标量：正负代表A点比B点电势高或低 电势差的另一表述:电荷q在电场中由一点A移动到另一点B时电场力所做的功WAB与电荷量q的比值WAB/q,叫做A,B两点间的电势差. 4.物理意义：电场中A、B点的电势差，等于单位正电荷由A点移动到B点时电场力所做的功． 类比 高度差 电子伏特（ev）1ev=1.6×10-19J 例题1、有关电场中某点的电势，下列说法中正确的是（ ） 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 跟踪练习、（多选）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 B．把正电荷从a移到b，电场力做负功， 电荷的电势能增加 C．把负电荷从a移到b，电场力做