人教版 选修 3-1 第一章《静电场》 第4节 电势能和电势(共14张PPT)

第4节 电势能和电势 （1）如图1所示，小球受重力从高处A落下高度h到B点，该过 程中重力对小球做 功，做功为W= ， 转 化为 ； （2）若从A沿直线移动到C，该过程中重力对小球做 功 ， 做功为W= ， 转化为 。 小结：重力做功特点为： 正 mgh 重力势能 动能 正 mgh 重力势能 动能 重力做功与路径无关 重力做功和重力势能变化的关系为： 探究：静电力做功的特点 （1）如图甲所示，把电荷+q从A点沿直线移到C点，静电力对+q所做的 功可以表示为： （2）如图甲所示，把电荷沿折线ABC从A移到C，静电力对+q所 做的功可以表示为： （3）如图乙所示，把电荷沿任意曲线ANC从A移到C，静电力对+q所 做的功可以表示为： 结论：静电力做功的特点是： 静电力做功与路径无关 讨论1：电场力做功与电势能变化的关系 （1）如图甲所示，当正电荷在电场中从A点移动 到B点时，静电力做 功，动能 ，电 势能 ； 正 增大 减小 （2）如图乙所示，当正电荷在电场中从B点移动 到A点时，静电力做 功，动能 ，电 势能 。 负 减小 增大 （3）电场力做功和电势能变化的关系可以表示 为： 小结：电荷在某点的电势能，等于把它从这点移 动到零势能处静电力所做的功。 1.电势能 （1）定义：电荷在电场中受电场力作用，具有由 位置决定的能。 （3）通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为0，或把电荷在大地表面上的电势能规定为0 （2）电场力做功和电势能变化的关系： 讨论2：在相同的电场中，在同样的两点之间，移动正电荷与移动负电荷，电场力做功和电势能变化的关系相同么？ （1）如图甲所示，若把正电荷在电场中从A点移动到B点 时，静电力做 功，动能 ，电势能 。 正 增大 减小 （2）如图乙所示，若把负电荷在电场中从A点移动到B点 时，静电力做 功，动能 ，电势能 。 负 增大 减小 例1、如图所示，把不同的电荷q从A点移动到电场中的B点或C点，匀强电场的电场强度大小为 ，AB间距为 ，AC间距为 ，请完成相关运算，把结果填入表格中。(把电荷在A点的电势能规定为零) 通过计算，你发现了什么？ q WAB EPB WAC EPC                                         2.电势 （1）定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势。 表达式： （与试探电荷无关） （2）电势是标量，只有大小没有方向，有正负。 （3）单位：伏特（V） 1V＝1J/C （4）物理意义：电荷量为1C的电荷在该点的电势能是1J，则该点的电势就是1V。 例2、完成以下题目后小结：如何根据试探电荷的电势能来判断电场中两点电势的高低？ （1）+q在A点的电势能比在B点大，A、B两点哪点电势高？ （2）-q在C点的电势能比在D点大，C、D两点哪点电势高？ （3）+q在E点的电势能为负值，-q在F点的电势能为负值，E、F两点哪点电势高？ A D F 例3、点电荷+Q产生的电场线分布如图所示，A、B为同一条电场线上的 两个点，若将试探电荷+q从A点移到无穷远处电场力所做的功为W，（取 无穷远处为电势零点） （1）+q在A点的电势能为 ，A点电势为 ； （2）-q在A点的电势能为 ，若将-q也从A点移到无穷远，电场力所做 的功为 ； （3）将+q从B点移到无穷远处，电场力做的功W’ W,则+q在B点的 电势能 +q在A点的电势能，B点的电势 A点的电势。 W -W -W 小于 小于 低于 1．有一点电荷