新课标人教版选修3-1第一章静电场1-4电势能和电势教学课件共29张PPT（共29张PPT）

第4节 电势能和电势 复习回顾 1、功的计算： 2、重力做功有什么特点？ (1)与路径无关,由初末位置的高度差来决定. (2)WG与重力势能的关系. (3)重力势能是相对的,有零势能面.(人为选定) 重力势能具有系统性 功是能量转化的量度！ 一、静电力做功的特点 正电荷q在电场强度为E的匀强电场中由A运动到M电场力做功吗？做了多少功？ q A M W=qE·｜AM｜ F E q受力吗？多大？ 求试探电荷＋q沿直线AB移动到B时电场力做的功： F E +q A B M M 求试探电荷＋q沿曲线由A移动到B时电场力做的功： E +q A B 结论： 在匀强电场中移动电荷时，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。 (对于非匀强电场也适用) 与电荷的始、末位置有关，与电荷经过的路径无关。 一、静电力做功的特点 这与什么力做功像似呢？ 如图所示，在一个正电荷Q形成的电场中，将+q从A点由静止释放，只在电场力的作用下，该电荷怎么运动？电场力做正功还是负功？点电荷+q的动能怎么变？ 做功的过程是一个 能量转化的过程， 那么电场力做功的 过程是什么能转化 为什么能呢？ + A B 二、电势能 电场力做功与电势能有什么关系？（联系重力做功与重力势能的关系） 1、电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能，叫电势能。 物体被举高具有重力势能。 电荷在电场中具有电势能。 重力对物体做正功，物体的重力势能减小 电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小 重力对物体做负功，物体的重力势能增大 电场力对电荷做负功，电荷的电势能增大 重力做多少功，重力势能就变化多少。 电场力做多少功，电荷电势能就变化多少。 重力势能是相对的，与零势能面有关 3、电势能是相对的，与零电势能面有关 通常规定无限远处或大地表面上电势能为零。 4、电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该处移动到零势能位置所做的功 2、电场力对电荷了多少做正（负）功，电荷的电势能减小（增加）多少。 重力势能是物体和地球所共有的，具有系统性 5、电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性 6、电势能是标量，负值说明该点的电势能小于零。 由此可见，电场力做功与重力做功，电势能与重力势能都很相似，所以大家在学习电势能过程中应该多联系重力做功与重力势能的关系帮助理解电势能。 + － 比较同一电荷在A、B两点的电势能的大小 + + A B A B － － 例2．右图中MN为电场中某一条电场线方 向向右，在线取两点a、b 今将一电荷＋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。 C 例2：A和B为电场中某条电场线上的点，如图：将q=4×10-9的正电荷从A点移到B点需克服电场力做功5 ×10-7J，则 ⑴电场方向由A→B还是B→A？ ⑵电荷在哪点时电势能大？大多少？ (3)如果取B点为零势能点，A点的电势能是多少？ A B 讨论电势能与电荷的比值? 取O点的电势能为零, 则: EPA = q E L COSθ A L O θ E + 电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值 2. 公式: 3. 单位: 伏特 符号为V 4. 标量：负值表示该点电势比零低 1 V = 1 J/C 三. 电势 1. 定义: （计算时各量都带正负号） 5. 相对性：一般选地面或无穷远电势为零 6. 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。 例3. 将一电量为 的点电荷从零电势点P移至电场中某点A, 电场力做 功 ,求A点的电势. 解: 若从零电势点P移至电场中某点B, 电场力做 功 4 ,求B点的电势. 能不能判断电场线的方向？ 从P A,电场力做的功 PA E W 0- = 7. 沿着电场线的方向，电势逐渐降低。 例4. 如图所示,在同一条电场线上有A . B .C 三点,将 q=-6×10 -6C的点电荷由A点移动到B点,电场力做什么功?做多少功?电势能变化了多少?在将该电荷由B点移到C点,电场力做什么功?做多少功?电势能变化了多少? A B C + － 2、几种常见的等势面 1、定义： 电场中电势相同的各点构成的面，叫做等势面。 E （1）在同一等势面上的任意两点间移动电荷，电场力不做功 （2）电场线总是与等势面垂直，且由电势较高的