10.1 电势能和电势 课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

第10章 静电场中的能量 10.1 电势能和电势 Speaker name and title OfficePLUS 静电力做功特点 & 电势能 2 01 求以下几种情况静电力做的功 1.把q沿AB直线从A移动到B 2.把q沿AMB折线从A移动到B 3.把q沿ANB曲线从A移动到B 5 静电力 做功特点 教材P27 电势能 标量：有正负， 无方向 例如： EpA= 3J 比0势能点多3J EpB= -3J 比0势能点低3J EpA ＞ EpB 教材P28 = -△Ep 相对性 零电势能 （任意选取） 系统性 教材P28 EpA=WA 0 问题：正（负）电荷顺（逆）着电场线运动，电场力做什么功，电势能如何变？ 正电荷顺着电场线运动，电场力做正功，电势能减少。 正电荷逆着电场线运动，电场力做负功，电势能增加。 负电荷顺着电场线运动，电场力做负功，电势能增加。 负电荷逆着电场线运动，电场力做正功，电势能减少。 注意：电势能的变化只与静电力做功有关，与电荷正负无关。但是正负电荷受力情况不一样，某点的电势能与电荷正负有关。 电势（ φ ） 9 02 问题：不同电荷在电场中同一处电场力不一样，我们用什么物理量来描述电场——力的性质？ 答：定义电场强度E=F/q来描述电场。 注意：场强与试探电荷无关由电场本身性质决定 问题：不同电荷在电场中同一处电势能也不一样，我们用什么物理量来描述电场——能的性质？ 答：反映电场能的性质的物理量也应该与试探电荷无关由电场本身性质决定。 由前面可知EP/q为定值，故用它来定义反映电场能的性质的物理量。 教材P29 电势 （比值定义法） Ep 与 q 需代入正负号 物理意义: 反映电场能的性质 教材P29 特点 例如：φ A= 3V ：比0电势高3V φ B= -5V ：比0电势低5V 故 φ A ＞ φ B 例.有一电荷量q = -3×10-6C的点电荷，从电场中的A 点移到B点时，克服静电力做功6×10-4J. 问：以B为零电势能点，电荷在A点时的电势能是多少？A点电势多高？ 14 例.如图所示，A、B是点电荷电场中同一条电场线上的两点，把电荷量q1为10-9C的试探电荷从无穷远移到A点，静电力做的功为4×10-8J；把q2为-2×10-9C的试探电荷从无穷远移到B点，静电力做的功为-6×10-8J。请判断：场源电荷是正电荷还是负电荷？场源电荷的位置是在A、B的左边还是右边？ 15 电势高低的判断： 1、沿电场线的方向，电势越来越低：φ A ＞ φ B A B E 判断. ①沿电场线方向，电势逐渐降低 （ ） ②电势降低的方向一定是电场线的方向 （ ） ②电势降低最快的方向一定是电场线的方向 （ ） 16 a、电场中移动正电荷 电场力做正功 电场力做负功 φ↘ φ↗ b、电场中移动负电荷 电场力做正功 电场力做负功 φ ↗ φ ↘ 2、做功判断法 17 3、场源电荷判断法 当规定无限远处φ=0，则： 正点电荷电场中各点电势均为正，离它越近电势越高； 负点电荷电场中各点电势均为负，离它越近电势越低。 17 18 各点的电势均大于零 连线上φO最小 中垂线上φO最大 φ左<0小于零； φ右>0 中垂线上φ相等均为0 关于中垂线对称处φ互为相反数 4、公式法 由公式进行计算，q、EP 带正负号计算 正电荷在电势能越大的地方电势越高； 负电荷在电势能越大的地方电势越低 20 你能总结出W、Ep、φ 变化的规律吗？ 你能总结出Ep的计算方法吗？ $$