人教版物理选修3-1：第一章第4节《电势能和电势》（共25张PPT）

第4节：电势能和电势 学习目标： 1、理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系 2、理解电势的概念，知道电势是描述电场的能的性质的物理量。 3、了解电势与电场线的关系，了解等势面的意义及与电场线的关系。 温故知新： 一功：功是能量转化的量度 功的计算：W=Flcosθ 二.重力做功与重力势能 重物从高处落下，重力做正功，重力势能转化为中午的动能 问题:试探电荷沿不同路径从A点移到B点静电力做功有什么关系？ 一、静电力做功的特点 B C A F ө q + 甲 乙 丙 E 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 静电力做功与路径也无关 重力做功与路径无关 物体在地面附近具有确定的重力势能 电荷在电场中也应该具有势能 静电力做的功等于电势能的减少量 电势能 二、电势能 正电荷从B点移到A点时,静电力做负功,即电荷克服静电力做功,电荷的电势能增加。 正电荷从A点移到B点时,静电力做正功,电荷的电势能减少。 E + A B v E + A B v 1、电荷在电场中具有与其位置有关的能量——电势能 WAB = EPA－EPB 若规定B点电势能为0，则EPB=0，EPA = WAB 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。 电荷在某点的电势能，等于把它从这点移到零势能位置时静电力做的功！！！ 例题：有一带电荷量q＝－3×10－6 C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服静电力做功6×10－4 J，从B点移到C点时静电力做功9×10－4 J．求： (1)、若以B为零势能点，电荷在A点时的电势能为多少？ (2)、若以C为零势能点，电荷在A点时的电势能为多少？ 电势能为负表示电荷在该处的电势能比零还要小。 3、电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性； 2、电势能是相对的，与零电势能面有关； 4、电势能是标量。 取O点的电势能为零, 则: EPA =qELcosθ WAO=EPA 思考？ WAO= qELcosθ A L O θ E + 1 V = 1 J/C 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。 2. 公式: 3. 单位: 伏特(V) (计算时要代入正负号) 三、电势 4.电势是标量：只有大小,没有方向。 2.电势是描述电场能量性质的物理量，与该点是否放入试探电荷，试探电荷的电性及电荷量无关。 1.相对性：电势是相对的，与零电势的选取有关，一般选无穷远或大地的电势为零。 理解： （3）根据电场线方向来判断 （1）根据电荷电势能的变化来判断 1.在电场中，同一正试探电荷的电势能越大的点，电势越高； 沿着电场线方向电势逐渐降低。 电场中两点电势高低的判断？ 2.在电场中，同一负试探电荷的电势能越大的点，电势越低； 3.正的试探电荷电势能为负值的点的电势小于0，负试探电荷电势能为负值的点电势大于0 （2）根据静电力做功来判断 * 第三课时 【答案】C 练习. 如图所示,在同一条电场线上有A . B .C 三点,将 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 1、定义： 电场中电势相同的各点构成的面—等势面。 ①等势面是为了形象描述电场中各点电势而人为画出的曲面。 三、等势面 2、:特点 ②在同一等势面上移动电荷时静电力不做功； ④空间两等势面不能相交； ③电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面； ⑤等差等势面分布越密，场强越大；分布越疏，场强越小 。 1、点电荷电场中的等势面：以点电荷为球心的一簇球面 几种常见电场中等势面的分布及特点 2、等量异种点电荷电场中的等势面：两簇对称曲面 a.两电荷连线中垂面上电势为零，但电场强度不为零，左侧电势大于0，右侧电势小于0 b.中垂面ψ=0，E≠0 3、等量同种点电荷电场中的等势面： 两簇对称曲面 a.两点电荷连线中点电势最低，但不为零，关于中点对称的任意两点电势相等，φc=φd b.中垂面从两电荷连线中点向外电势逐渐降低。 4、带电导体周围的电场和等势面 5、匀强电场的等势面:垂直于电场线的一簇平面 电 势 能 与 电 势 静电力做功 电 势 能 电 势 等 势 面 特点 WAB=-ΔEP Φ=EP/q 特点 电势相等的 点构成的面 课堂小结 $$