山东省泰安第一中学高中物理人教版选修3-1课件：1.4 电势能和电势(共24张PPT)

泰安一中 物理组 1.点电荷q在电场中从静止开始释放,会如何运动? 2.能否从能量的角度来解释动能的增加? E F + q A B 一、静电力做功有什么样的特点? W = F·|AB| cosθ = q E·|AM| 1.将电荷q从A沿直线移到B处: M E A B ө + q + q F 2.将电荷q从A沿折线移到B处: 对AM: W1 = q E ·|AM| 对MB: W2 = 0 对全程: W = W1 + W2= q E·|AM| M ө E A B + q F + q F 3.将电荷q从A沿曲线移到B处: W = W1 + W2 + W3 +… = q E·|AM| W1 = q E ·x1 W2 = q E ·x2 W3 = q E ·x3 … … … … x1 + x2 + x3 +…=? X1 x2 M A B ө E + q F + q F E A B + q F + q F + q F M 4.将电荷q从A沿其它曲线移至B，静电力做功？ 5. 如果移动负电荷，1—4结论又如何？ E M ө E A B q F － M A F + ө q B + 6. 静电力做功有什么特点？ 在匀强电场中移动电荷时,静电力做的功 与电荷经过的路径无关,与电荷的起始位置和 终止位置有关 7. 这个结论适合于其它电场吗？ 二、回顾重力做功的特点是什么? A B C 1.在这三次情况下 重力做功关系？ 2.WG = m g h 3.可以引进重力势 能的概念 h mg mg mg 三、电势能 1. 因为在电场中移动电荷时静电力做功与移动 路径无关,所以电荷在电场中有电势能(Ep) 讨论:下列电荷在电场中移动时,静电力做什么功? 电荷的电势能如何变化? 若在电场中移动的是负电荷呢? E A B A B + F F + E - - F F 三、电势能 1. 因为在电场中移动电荷时静电力做功与移动 路径无关,所以电荷在电场中有电势能(Ep) 2.静电力对电荷做正功 ,电荷的电势能减少 (负功) WF = EP1 - EP2 = -ΔEP (增加) 静电力做的功等于电势能的减少量. 荷q=+1c从A移动到B,AB相距L=1m,静电力做功为 多少?电势能如何变化?若规定EPA=0,则EPB=? 若规定无限远处电势能为零,那么: ? 例1. 如图,在场强 的匀强电场中,点电 E A B F + q 三、电势能 1.因为在电场中移动电荷时静电力做功与移动 路径无关,所以电荷在电场中有电势能(EP) 2.静电力对电荷做正功 ,电荷的电势能减少 (负功) WF = EP1 - EP2 = -ΔEP (增加) 静电力做的功等于电势能的减少量. 3.电势能具有相对性,电荷在某点的电势能,等于静电 力把它从该点移动到零势能位置时所做的功 (通常把离场源无限远处或大地表面的电势能规定为零) EPA = q E L COSθ 讨论: 2.若取B点的电势能为零,则A点的电势能为多少? 1.若在AB两点间分别移动正、负电荷，请比较电荷电势能的变化 3.点电荷的电量为2q、 3q、 4.分析EPA/q一定吗？ EPA / q = E L COSθ 5.点电荷的电量为-q、-2q、 -3q、… 则A点的电势能为多少? … 则A点的电势能为多少? 电势能与电量的比值为多少? M A B ө E L + q F 电荷在电场中某一点的电势能与 1 V = 1 J/C 四、电势 1. 定义: 它的电荷量的比值 2. 公式: 3. 单位: 伏特(V) (计算时要代入正负号) 例2. 试探电荷q1放在电场中的A点,电势能为E(规定无限远处电势能为零),A点的电势为________,若把试探电荷q1换成试探电荷q2放在电场中的A点,A点的电势为___________ (仍规定无限远处电势能为零). 若现在不取无限远处电势能为零,A点的电势还是 吗? 1. 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.(通常规定离场源电荷无限远处或大地的电势为零.) 解: 点评:计算电势首先要规定零电势处,且电势可以为负. 例3. 将一电量为 的点电荷从电场外一点P移至电场中某点A, 电场力做 功 ,求A点的电势. 场外一点P的电势为 从P A,电场力做的功 PA E W - = 2. 电势是标量,有正负,数值取决于零电势的选取.(负电势表示该处的电势比零电势处电势低.) 1. 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.