10.1 电势能和电势 课件 - 2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

第十章 静电场中的能量 1 电势能和电势 M 一、静电力做功有什么特点? E W = F·|AB| cosθ = q E·|AM| 1.将电荷q从A沿直线移至B: A B ө + q + q F M ө E A B 2.将电荷q从A沿折线移至B: 对AM: W1 = q E ·|AM| 对MB: W2 = 0 对全程: W = W1 + W2= q E·|AM| + q F + q F 3.将电荷q从A沿曲线移至B: M ө E A B + q F E A B + q F + q F + q F + q F W = W1 + W2 + W3 +… = q E·|AM| W1 = q E ·x1 W2 = q E ·x2 W3 = q E ·x3 … … … … M x1 + x2 + x3 +…=? X1 x2 4.将电荷q从A沿其它曲线移至B，静电力做功？ B + M A F ө q + 在电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，但与电荷经过的路径无关。 与重力做功特点相类比 静电力做功的特点 对于非匀强电场也适用 由于移动电荷时静电力做的功与移动的路径无关，电荷在电场中具有跟位置相关的能，这种能叫做电势能，用EP表示。 A B E + 设EPB =0 电荷在某点的电势能，等于把它从该点移到零势能位置时静电力所做的功。 零势能参考点 二、电势能 A B E + 设EPB =0 电荷在某点的电势能，等于把它从该点移到零势能位置时静电力所做的功。 A B E - 设EPB =0 1.电荷在某点的电势能，等于把它从该点移到零势能位置时静电力所做的功。 负号表示电势能的高低 2.电势能是相对的，与零电势能面有关 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。 3.电势能是电荷和电场所共有的。 4.电势能是标量 电势能为负表示电荷在该处的电势能比零还要小. 重力势能和电势能类比 重力场中，重力：地球和物体之间存在的吸引力 电场中，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 电场力做正功，电势能就减少 电场力做负功，电势能就增加 电场力作功，电势能改变 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 W重 = EP1-EP2 W电 = EPA-EPB 下列说法中正确的是（ ） A.当两正点电荷相互靠近时，它们的电势能增大 B.当两负点电荷相互靠近时，它们的电势能增大 C.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时，它们的电势能减小 D.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时，它们的电势能增大。 例与练 电场力做正功，电势能减少； 电场力做负功，电势能增加。 。 与重力做功类比 ABC 右图中MN为某电场中一条电场线，方向向右，在MN上取两点a、b，今将一正点电荷q从a移到b则（ ） A.电场力做正功，q的电势能增加； B.电场力做负功，q的电势能增加； C.电场力做正功，q的电势能减少； D.电场力做负功，q的电势能减少。 若q为负点电荷呢？ 例与练 + v F q F做正功 C 如图所示,电子沿一条电场线MN从a点运动到b点,电势能增加，则 （ ） A.电场力做正功，电场方向从M指向N； B.电场力做正功，电场方向从M指向N ； C.电场力做负功，电场方向从M指向N ； D.电场力做负功，电场方向从N指向M。 电场力做负功 － v e F E C 将带电量为6×10-6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了3×10-5J的功，再从B移到C，电场力做了1.2×10-5J的功，则 （1）电荷从A移到B，再从B移到C的过程中电势能共改变了多少？ （2）如果规定A点的电势能为零，则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少？ （3）如果规定B点的电势能为零，则该电荷在A点和C点的电势能分别为多少？ 增加了1.8×10-5J. EPC=1.8×10-5 J EPC=-1.2×10-5 J EPB=3×10-5 J EPA= -3×10-5 J 16 第一课时结束 （8已做）如图所示，点电荷的静电场中电场线用实线表示，但其方向未标明，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹。a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受到电场力作用，根据此图可作出正确判断的是( ) A.带电粒子所带电荷的性质 B.带电粒子在a、b两点的受力方向 C.带电粒子在a、b两点的速度何处较大 D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大 E a b B