1.4电势能和电势

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1.4电势能 电势与电势差

1.4电势能 电势与电势差
推广:在只有重力、电场力做功的情况下,动能、重力势能和电 势能的总量保持不变。
在只有重力、弹簧弹力、电场力做功的情况下------
2、试着完成教材P22练习与评价
活动4:下列情况,在电场中移动电荷,电场力作正功还是负功? 电势能如何变化?电势如何变化?
F
沿电场线 A→B
-A F B
E
A F
-B FE
+q 正功 电势能减小 -q 负功 电势能增加 逆电场线 B→A +q 负功 电势能增加 -q 正功 电势能减小
电势降低 电势降低
EpA WA
标量,单位:J
• 4、电势能是由电荷和电场共有的。
活动2:电场力做功,电势能如何变化?
(a)
(b)
同一电场中,同样从A到B,移动正电荷与移动负电荷,电荷的电 势能变化是相反的。
沿电场线方向: 移动正电荷,电场力做正功,电势能减小; 移动负电荷ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ电场力做负功,电势能增加。
活动3: 怎样寻求描述电场本身的能量性质的物理量呢?
试解释:(1)UAB=-UBA (2)UAC=UAB+UBC
【例1 】教材P21 例题
电势、电势差的计算:电势差的正负、功的正负、电量的正负统统代入! 注意:(1)电势具有相对性,电势差则与零电势点的选取无关
(2)一般选择无穷远处或大地的电势为零(“接地”意味着该处 电势为零)
作业:
1、阅读教材P16-22,继续感受电势能、电势 与电势差的概念得出的过程;
电场力做功
……?
“静电势能”
简称 电势能(EP)
二、电势能 Ep
• 1、定义:电荷在静电场中具有的势能 • 2、电场力做功与电势能变化关系:电场力做正功,电势能减小;

1.4《电势能和电势》规律总结

1.4《电势能和电势》规律总结

第四节“电势、电势差、电势能”规律总结1、电场力做功与重力做功的类比记忆W=FS=qES. S应是沿电场线方向的位移,电场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•(1)即电场力做功与路径无关,与初末位置沿电场线方向的距离有关。

(2)电场力做正功,电势能减少(3)电场力做负功,电势能增加重力做功问题(1)重力做功与路径无关(2)重力做正功,重力势能减少(3)重力做负功,重力势能增加技巧:看到电场力,马上换成重力;看到电场力做正功,马上换成重力做正功(如物体从高处下降到低处),则势能减少;看到电场力做负功,马上换成重力做负功(如物体从低处上升到高处),则势能增加;2、电势差⑴ 也叫做电压,采用比值定义法:U AB=W/q,⑵ 意义:表示将单位正电荷从 A点移动到B点时电场力所做的功。

⑶单位:伏特(V)如果电场力把电荷量为 1C的电荷从A点移动到B点时所做的功为1J,则A B两点间的电势差就是1V 3、电势(1)电势定义:0 =Ep/q。

在电场中,任意两点之间的电势差是完全确定的,为定值,但某点的电势则与选取的电势参考点有关,如果在电场中任意选定一个点做个参考点,规定这个点的电势为零,即该点为电势零点,就可以定义电场中其他点的电势⑵ 电势是标量,单位:伏特,简称伏,用V表示,1V=1J/ Co⑶ 在离场源无穷远处电势为0:正电荷电场中,处处电势为正。

负电荷电场中,处处电势为负。

⑷ 沿电场线方向,电势逐渐降低。

4、电势能(1)电荷在电场中具有的势能。

和重力势能一样要确定零势能位置,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的电势能规定为零。

比零电势能高的电势能为正,比零电势能低的电势能为负。

(2)电势能用Ep表示,单位:焦耳(J)(3)电势能与静电力做功的关系W=E PA—E PB,静电力做正功电势能减少,静电力做负功电势能增加。

(4)正电荷在高势处电势能高,低电势处电势能低:(5)负电荷在高势处电势能低,低电势处电势能高:(6)电势能计算公式:E p=q©。

1.4电势能和电势

1.4电势能和电势

c
ba L K
M
N
9、如果把q=1.0×10-8C的电荷从无穷远处移至电场中的A点, 需克服电场力做功W=1.2×10-4J.那么 ⑴ q在A点的电势能和在A点的电势各是多少? ⑵ q未移入电场前A点的电势是多少 ?
WA 0 EPA 1.2 104 J EPA 1.2 104 J EPA 1.2 10 4 J 4 A 1 . 2 10 V 8 q 1.0 10 C
A + A -
B + B -
2、电场力做功改变电势能 正电荷顺着电场线移动,电场力做正功,电势能减少 正电荷逆着电场线移动,电场力做负功,电势能增加 负电荷顺着电场线移动,电场力做负功,电势能增加 负电荷逆着电场线移动,电场力做正功,电势能减少
3、电场力做的功等于电势能的减少量
4、相对性:大地或无穷远默认为零
b
+
D.电子的电势能先增加后减少
a
5、一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图 虚线所示,电场方向竖直向下.若不计空气阻力,则 此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为 ( C ) A.动能减小
B.电势能增加
C.动能和电势能之和减少 D.重力势能和电势能之和增加
a E
b
(φ 1、定义: 电势 2、EP及q含符号
a
b
7、如图所示,MN是负点电荷产生的电场中的一条电场 线。一个带正电的粒子(不计重力)从a到b穿越这条电场线的轨 迹如图中虚线所示,则该带电粒子在a点的加速度一定小于 在b 点的加速度。带电粒子在a点的电势能一定 大于 在b点的电势能。 (填“大于”、“小于”式“等于”)。
a M b F N
8、如图,虚线a、b、c势某静电场中的三个等势面,它们的 电势a最大,c最少,一带正电的粒子射入电场中,其运动轨 迹如图实线KLMN所示,由图可知( AC ) A. 粒子从K到L的过程中, 电场力做负功 B. 粒子从L到M的过程中, 电场力做负功 C. 粒子从K到L的过程中, 电势能增加 D. 粒子从L到N的过程中, 动能减少

高中物理第一章静电场1.4电势能和电势课件新人教版选修31

高中物理第一章静电场1.4电势能和电势课件新人教版选修31
电势能不变,故选项D正确。
答案:AD
归纳总结(1)在正场源电荷Q产生的电场中,正电荷q离场源电荷Q越远
电势能越小;负电荷-q离场源电荷Q越远电势能越大。
(2)在负场源电荷-Q产生的电场中,正电荷q离场源电荷-Q越远电势能越
大;负电荷-q离场源电荷-Q越远电势能越小。
第十七页,共31页。
探究
(tànjiū)一
当堂检测
名师精讲
典例剖析
对静电力做功、电势能的理解
1.如图所示,试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中,沿直线从A移动到
B。(1)静电力做的功为多少?(2)若q沿折线AMB从A点移动到B点,静电
力做的功为多少?(3)若q沿任意曲线从A点移动到B点,静电力做的功为多
少?(4)由此可得出什么结论?
第十页,共31页。
读一读·思一思
辨一辨·议一议
四、等势面
阅读(yuèdú)教材第18~19页“等势面”部分,知道什么是等势面,理解等势
面与电场线的关系。
1.什么是等势面?
答案:电场中电势相等的各点构成的面。
2.电场线与等势面有什么关系?
答案: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。
第六页,共31页。
力做负功,电势能增加。
3.规定零势能点之后,电势能的大小用静电力做功怎么表述?
答案:电荷在某点的电势能,等于把它从这点移动到零势能位置(wèi zhi)时
静电力做的功。
4.一般怎么规定零电势位置(wèi zhi)?
答案: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零。
电势零点
电场中某点的电势大小是由电场本身的性质决定的,与

人教版高中物理选修电势能和电势优秀ppt课件

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(3)F点电势高 越高;同一正试探电荷在电势越高的点,电势能越大
(2)在电场中,同一负试探电荷的电势能越大的点,电势
越低;同一负试探电荷在电势越高的点,电势能越小
(3)正的试探电荷电势能为负值的点的电势小于负的试探
人教版高中物理选修3-1 1.4电势能和电势(共48张PPT)
电荷电势能为负值的点的电势。
我们通过静电力的研究认识了电场强度, 现在要通过电势能的研究来认识另一个物理量——电势,
它同样是表征电场性质的重要物理量。
电势
理解并掌握电势的定义。 掌握电势与电场线的关系。
电势
规定 则 电荷q在任意一点A的电势能
与q成正比
反映了电场 本身的性质
该比值是一个与q无关,仅与电场及A点的位置有关的量。
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问题与练习
在重力场中可以把物体的重力势能与它的质量的比值定义为重力势。如果物 体在地面上的重力势能为0,试写出重力势的表达式。


可见,重力势为gh
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在地图中常用等高线来表示地势的高低; 与此相似,在电场的图示中常用等势面来表示电势的高低。
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人教版高中物理选修3电-1势能1和.4电电势势优能秀和p电pt势课(件共48张PPT)
静电力做功的特点
试探电荷q 在电场强度为E 的匀强电场中沿几条不同路径从A 点移动到B 点, 我们计算这几种情况下静电力对电荷做的功。
沿直线AB移动:
电势能
重力做功与重力势能变化的关系 重力做正功,重力势能减少; 重力做负功,重力势能增加; 重力做的功等于重力势能的减少量。

课件9:1.4 电势能和电势

课件9:1.4 电势能和电势
3、沿电场线 (场强)方向电势越来越低
4、等势面:电场中电势相同的各点构成的面
5、等势面的特点: 电场线跟等势面垂直,且由电势较高的等势面
指向电势较低的等势面 等差等势面密处场强大、电场线密,等差等势
面疏处场强小、电场线疏
B E
+q
A
F
M
W F cos • AB qE • AM
B E
+q
A
M
W qE • AM
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)
电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能,叫电势能。
电势能符号: Ep
E
v
A+
Νν:拗 Nu Ξξ:克西 Xi Οο:欧麦克轮 Omicron ∏π:派 Pi Ρρ:柔 Rho ∑σ:西格玛 Sigma Ττ:套 Tau Υυ:宇普西龙 Upsilon Φφ:fai Phi Χχ:器 Chi Ψψ:普赛 Psi Ωω:欧米伽 Omega
复 习一、电势能 1.静电力做功与电势能变化的关系
2、电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面, 任意两个等势面都不会相交;
3、等差等势面越密的地方电场强度越大
+

以点电荷为球心的一簇球面
四. 等势面的用途
1.利用等势面可以形象地描述电场具有能的性质. 2.由等势面来绘制电场线.
实际中测量电势比测定场强容易,所以常用等势 面研究电场,先测绘出等势面的形状和分布,再根据 电场线与等势面相互垂直,绘出电场线分布,这样就 知道了所研究的电场.
电场的力的性质我们必须用场强E来描述,那 么电场的能的性质我们又应该用什么物理量来描 述呢?能否用“电势能”呢?

高中物理选修三1.4电势能和电势

高中物理选修三1.4电势能和电势
答案:AB
变式训练 2 一带电小球在从电场中的 a 点运动到 b 点的过程 中,重力做功 WG=3 J,克服空气阻力做功 Wf=0.5 J,小球的动能 增加量 ΔEk=1 J.求在此过程中带电小球的电势能变化了多少?
解析:根据动能定理可得 W 电+WG-Wf=ΔEk 所以 W 电=ΔEk-WG+Wf=1 J-3 J+0.5 J=-1.5 J 即电场力对小球做了 1.5 J 的负功,所以带电小球的电势能增 加了 1.5 J. 答案:增加了 1.5 J
试结合上述情景,讨论下列问题: (1)分别计算甲、乙、丙三图中静电力对电荷做功的多少. (2)通过问题(1)中三种情况下的做功的数据,请总结静电力做 功的特点. (3)结合图甲,类比重力做功与重力势能的关系,思考静电力做 功与电势能有什么关系. (4)类比重力势能,如何求电荷在某点的电势能?请举例说明.
计算电势能的方法
(1)电荷在某点的电势能,等于把它从这点移动到零势能位置时 (或无限远处时)静电力做的功;或者把电荷从无限远处,移动到电 场中某一点电场力做功的负值.
(2)静电力做的功等于电势能的减少量,即 WAB=EpA-EpB,若 EpB=0,则 A 点的电势能 EpA=WAB.
(3)根据动能定理有 WAB=EkB-EkA.
(4)重力势能具有相对性,求重力势能时,首先要选取零势能面, 电势能也具有相对性,故求电势能时也要首先确定零势能面,然后
根据 WAB=EpA-EpB 求得.例如,在图甲中,若规定电荷在 B 点的 电势能为零,则电荷在 A 点的电势能等于 WAB,即电荷在某点的电 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.
力做的功
力做的功
电场力做的功是电势 重力做的功是重力势
变化大小 能变化大小的量度,静 能变化大小的量度,

1.4 电势能 和电势(1)----静电力做功 电势能 4.16

1.4 电势能 和电势(1)----静电力做功 电势能   4.16

何方变法化一:?电荷在拓某展点:的若电规势定能,E等PA于=静0,电则力E把PB它=?
从该点移动到零势能位置时电场力所做的功. A q +
E
F
B
设A点的电势能 E pA 0
WBA=E q L=103 J
方法二: WB A EPB EPA
WAB=E q L=103 J
路径从A到达B :
(1)从A点沿直线到达B点,电场力做了多少功?
N
q
ө
A
E B F M
W=F cosθ·|AB|=q E ·|AM|
一、静电力做功的特点
思考:(2)试探电荷从A点沿折线AMB到达B点,电场力做了多少功?
өq
A
B q
F M
E F
A
M W1=qE ·|AM|
M
B
W2=0
全过程做功 W=W1+W2=q E·|AM|
(三)情感态度与价值观
尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产和生活相
关的实际问题,增强科学探究的价值观。
重点:理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。
人教版选修3-1 第一章 静电场
1.4 电势能和电势
第一课时 静电力做功 电势能
复习:
一 电场
1、电场是物质存在的一种形式,在电荷的周围存在电场。
静电力做正功,
静电力做负功,
质点从B点移到A点时
电荷的电势能减少.
即电荷克服静电力做功,
重力做负功, 即物体克服重力做功,重力势能增加.
电荷的电势能增加.
WG= EP1- EP2 = -ΔEP
W电= EP1- EP2 = -ΔEP
二.电势能
1.电势能:由于移动电荷时静电力做的功与移动的路径无关,
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5、电势能有正负,正负代表大小。
重力势能和电势能类比
重力场中,重力:地球和 物体之间存在的吸引力 有重力就有重力势能Ep= mgh Ep由物体和地面间的相对 位置决定 重力做功,重力势能改变 重力做正功,重力势能就减少 重力做负功,重力势能就增加 电场中,电场力:电荷之 间的作用力 有电场力就有相应的能, 叫电势能EP EP由电荷间的相对位置决定 电场力作功,电势能改变 电场力做正功,电势能就减少 电场力做负功,电势能就增加
功是能量转化的量度!
一、静电力做功有什么特点?
让试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中沿几条不 同路径从A点运动到B点,我们来计算这几种情况下静电 力对电荷所做的功。
一、静电力做功有什么特点?
1.将电荷q从A沿直线移至B:
B
E
q+
A ө
F
M
W = F· |AB| cosθ
= q E·|AM|
2.将电荷q从A沿折线移至B:
3q
一点的电势能与 它的电荷量的比值
E 2. 公式: P (标,计算时代入正负) q 1 V = 1 J/C 单位: 伏特(V) 3. 物理意义:描述电场能的性质的物理量。 是场的固有属性。
4.电势的相对性:零电势点的选取原则:一般选 大地或无限远处为零电势点,只有选取了零电 势点才能确定某点的电势大小。
一个试探电荷在电场中某点由静止释放, 将如何运动?电场力对电荷做功了吗? E + F
第一章 静电场
1.4 电势能和电势(第一课时)
(从能量的角度认识电场)
目标
1.知道静电力做功的特点,掌握静电力做功与
电势能变化的关系。
2.理解电势能、电势的概念,会计算电势能、 电势的大小,能根据电场线判断电势高低。
W2 = q E · x2 ………… x1 + x2 + x3 +…=?
W = W1 + W2 + W3 +… = q E· |AM|
4.将电荷q从A沿其它曲线移至B,静电力做功?
B
E
A+ ө +
q F
M
WAB=qE· |AM|
注:可以证明这个结论对于非匀强电 场也适用。
用类比法研究电场能的性质
二、电势能
1、和重力势能类似,电势能也是相对的, 与零参考点选择有关。
B
E
q+
A ө
F
若规定B点电势能为零,则A点的电势能 等于WAB,即WAB=EPA-EPB=EPA。
2、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。 3、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。 4、EP与零势能位置有关, 势能位置无关。 EP与零
重力场
m mg
场方向
电场
+q qE
场方向
地球
负电 荷
地球附近的重力场跟负电荷的电场相似
用类比法研究电场能的性质
做 重力做正功,重 功 力势能减少;重 与 力做负功,重力 势 势能增加。即 系 能 WG= EP1-EP 2 变 化 关
重力场
电场
电场力做正功, 电势能EP减少; 电场力做负功, 电势能EP增加。 W电= EPA-EPB
选修3-1
电势能和电势
小结:
学习了静电力做功的特点 认识了电势能和电势 知道了电场性质另一描述 学会了电势能和电势的计算
清楚了电势能和电势的相对性
练习:学案 1.4 例1、例2、例3
作业: 完成学案1.4自主练习题
延伸思考
当正电荷顺着电场线运动时,静电力做什么功?
电势能是增加还是减少?当负电荷顺着电场线
运动时,静电力做什么功?电势能是增加还是 减少? 答案 正电荷顺着电场线运动时,静电力做正 功,电势能减少 .负电荷顺着电场线运动时,静 电力做负功,电势能增加。
问题:电场力做功只能决定 电势能的变化量,如何确定 某点的电势能呢?
B
E
A q+ ө
F F
M
对AM: 对MB:
W1 = q E · |AM| W2 = 0 W = W1 + W2= q E· |AM|
对全程:
3.将电荷q从A沿曲线移至B:
B
E
q +
q + x2 F F
q + F
B
F
E
A q+ ө
F
M
q +
A
X1
M W3 = q E · x3
W1 = q E · x1
W重 = EP1-EP2
W电 = EPA-EPB
如图若将不同的电荷从A移动到B,令在B 点的电势能为零,确定电荷在A点的电势能 及电势能与电荷量的比值。
电荷量(q) 在A点的电势能(EpA) q 2q
qE· |AM| 2qE· |AM| 3qE· |AM| -qE· |AM| -2qE· |AM| -3qE· |AM| EpA/q E· |AM| E· |AM| E· |AM| E· |AM| E· |AM| E· |AM|
5. 电势的标量性:电势是标量,只有大小,没 有方向,但有正负之分,电势为正表示比零电 势高,电势为负表示比零电势低。
6.沿着电场线方向电势逐渐降低。
kQ 7*.点电荷场中的电势 A rA
电势和电势能的比较
电势能 电荷在电场中某点所具有的 物理意义 描述电场能的性质 电势能 电场中某一点的电 势φ 的大小,只跟 电势能大小是由点电荷q和 相关因素 电场本身有关,跟 该点的电势φ 共同决定的 试探电荷q无关 电势沿电场线方向 逐渐下降,选定电 正电荷电势能的正负跟电势 势零点后,某点的 大小 的正负相同;负电荷电势能 电势高于零点,为 的正负跟电势的正负相反 正值;某点的电势 低于零点,为负值 单位 伏特(V) 焦耳(J) 电势
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