高中物理 14《电势能和电势》精品课件 新人教版选修3-1
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6
说一说
1、请从做功的角度，叙述高度差 hAB=3m的物理意义。 hAB=WAB/G 答：重量为1N的物体从A点移动到 B点重力做功为3J。
2、请从做功的角度，叙述电势差 UAB=3V的物理意义。 UAB=WAB/q
答：思电考荷：量若为移1动C的是正负负电电荷荷从呢A点？移 动到B点克电场服力电做场功力为做功3J为。3J。
12
想一想
1、高度差、高度与零高 度点的选择有关吗？
2、电势差、电势与零电 势点的选择有关吗？
13
E 2V1V 0V -1V 3V2V 1V 0V AB C D
小结：高度和电势都具有相对性，与零
势点的选择有关，而高度差和电势差与
零势点的选择无关。
14
用类比法研究电场能的性质
重力场
重力做正功，重 力势能减少；重 力做负功，重力 势能增加。即 WG= -ΔEP 重 力势能具有相对 性，与零势能点 的选择有关。
UNM=WNM/q
UMN=－UNM
=(1.4×10－8 J )/(－2×10-9C)=-7V 8
9
用类比法研究电场能的性质
重力场
势
电场φ
高度是特殊的高度差 电势是特殊的电势差
高度差hAB =hA - hB
UAB =φA-φB
hA = hAO = hA - hO φA =UAO= φA - φO
hA=hAO =WAO/G
11
【例题2】在电场线上有A、B、C三点， 设C点接地，将1C的正电荷由C移到A点， 电场力做功为5J；再将该电荷由A移到B， 电场力做功为－8J，求φA 、 φB 分别是多 大？ 解：由电势的定义式可知
φA =UAC=WAC/q= (－5J ) /1C=-5V
φB =UBC=WBC/q= (8 J-5J )/1C=3V 或U注A意B=：WWAB/BqC==(W－B8AJ+)W/1ACC= －8V UAB= φA －φB=8J +φ（B=-5φJA）－UAB =3V
4
5
用类比法研究电场能的性质
重力场
1、WAB∝G，
WAB/G ——恒量hAB
2、比值定义法： 高度差hAB=WG/G
hAB与G无关， 只取决于始、末 的位置。
势差
电场
1、WAB∝q，
WAB/q——恒量UAB
2、比值定义法： 电势差UAB=WAB/q UAB与q（包括大小、 正负）无关，只取 决于始、末的位置。
三、UAB=φA- φB UAB= - UBA 一般取绝对值
四、φA=UAO = WAO/q 特殊的电势差
17
φA=UAO = WAO/q
一般取地面或最低点为 一般取无穷远处或电场
参考点
中的接地点为参考点 10
说一说
1、请从做功的角度，叙述高度hA=3m 和答：hB重=-量3为m的1N物的物理体意从义A点。h移A=动hA到0=零W高A度0/G点重
力做功为3J； 重量为1N的物体从B点移动到零 高度点物体克服重力做功为3J。
2、请从做功的角度，叙述电势φA=3V 和φB=-3V的物理意义。φA= UA0= WA0/q 答思：考电：荷量若为移1C动的的正 负是电荷负从电A荷点移呢动？到零电势
点电 克服场电力场做力功做为功3J为；电3J荷；量电为荷量1C为的1正C电的荷负从电B荷 点 从移 B点动移到动零到电零势电点势电点荷电克荷服电电场场力力做做功功为为33JJ。。
做功与势能变化关系
电场
电场力做正功， 电势能E减少； 电场力做负功， 电势能E增加。 即 W电= -Δ E
电势能具有相 对性，与零势能 点的选择有关。
15
【例题3】在电场中有A、B两点，φA =20V， φB=－30V，将q=－6×10－6C的点电荷从A 点移到B点电场力做多少功？电势能变化了 多少？
1
1、电场是物质存在的一种形式，在电荷的 周围存在电场。——场的物质性
2、电场和实物（即由原子、分子等组成的 物质）一样，具有力的性质和能的性质。
※电场力的性质—引入电场强度E
？ ※电场能的性质—引入……
2
3
用类比法研究电场能的性质
重力场
电场源自文库
m mg
场方向
地球
+q qE
场方向
负电 荷
地球附近的重力场跟负电荷的电场相似
解：UAB= φA － φB= 20V－(－30V)=50V
WAB=qUAB= (－6 ×10－6) ×50J = －3 ×10－4J
电势能增加了3 ×10－4J
16
主要公式
一、UAB=
WAB
q
（将WAB和q正、负号一同代入）
二、 WAB=qUAB （两种处理方法）
1、将UAB和q正、负号一同代入； 2、将UAB和q的绝对值代入，根据力和位移 （或运动）方向来判断功的正、负。
7
【例题1】将一个电量为－2×10-9C的点电
荷从电场中的M 点移到N点，需克服电场
力做功1.4×10－8J， M 、N两点间的电势
差 UMN为多少？若将该电荷从M移到N，
电场力做什么功？UNM为多少？
解：由电势差的定义式可知 将W和q的
UMN=WMN/q
正负号代入 计算
=(－1.4×10－8 J )/(－2×10-9C)=7V
说一说
1、请从做功的角度，叙述高度差 hAB=3m的物理意义。 hAB=WAB/G 答：重量为1N的物体从A点移动到 B点重力做功为3J。
2、请从做功的角度，叙述电势差 UAB=3V的物理意义。 UAB=WAB/q
答：思电考荷：量若为移1动C的是正负负电电荷荷从呢A点？移 动到B点克电场服力电做场功力为做功3J为。3J。
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想一想
1、高度差、高度与零高 度点的选择有关吗？
2、电势差、电势与零电 势点的选择有关吗？
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E 2V1V 0V -1V 3V2V 1V 0V AB C D
小结：高度和电势都具有相对性，与零
势点的选择有关，而高度差和电势差与
零势点的选择无关。
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用类比法研究电场能的性质
重力场
重力做正功，重 力势能减少；重 力做负功，重力 势能增加。即 WG= -ΔEP 重 力势能具有相对 性，与零势能点 的选择有关。
UNM=WNM/q
UMN=－UNM
=(1.4×10－8 J )/(－2×10-9C)=-7V 8
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用类比法研究电场能的性质
重力场
势
电场φ
高度是特殊的高度差 电势是特殊的电势差
高度差hAB =hA - hB
UAB =φA-φB
hA = hAO = hA - hO φA =UAO= φA - φO
hA=hAO =WAO/G
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【例题2】在电场线上有A、B、C三点， 设C点接地，将1C的正电荷由C移到A点， 电场力做功为5J；再将该电荷由A移到B， 电场力做功为－8J，求φA 、 φB 分别是多 大？ 解：由电势的定义式可知
φA =UAC=WAC/q= (－5J ) /1C=-5V
φB =UBC=WBC/q= (8 J-5J )/1C=3V 或U注A意B=：WWAB/BqC==(W－B8AJ+)W/1ACC= －8V UAB= φA －φB=8J +φ（B=-5φJA）－UAB =3V
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用类比法研究电场能的性质
重力场
1、WAB∝G，
WAB/G ——恒量hAB
2、比值定义法： 高度差hAB=WG/G
hAB与G无关， 只取决于始、末 的位置。
势差
电场
1、WAB∝q，
WAB/q——恒量UAB
2、比值定义法： 电势差UAB=WAB/q UAB与q（包括大小、 正负）无关，只取 决于始、末的位置。
三、UAB=φA- φB UAB= - UBA 一般取绝对值
四、φA=UAO = WAO/q 特殊的电势差
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φA=UAO = WAO/q
一般取地面或最低点为 一般取无穷远处或电场
参考点
中的接地点为参考点 10
说一说
1、请从做功的角度，叙述高度hA=3m 和答：hB重=-量3为m的1N物的物理体意从义A点。h移A=动hA到0=零W高A度0/G点重
力做功为3J； 重量为1N的物体从B点移动到零 高度点物体克服重力做功为3J。
2、请从做功的角度，叙述电势φA=3V 和φB=-3V的物理意义。φA= UA0= WA0/q 答思：考电：荷量若为移1C动的的正 负是电荷负从电A荷点移呢动？到零电势
点电 克服场电力场做力功做为功3J为；电3J荷；量电为荷量1C为的1正C电的荷负从电B荷 点 从移 B点动移到动零到电零势电点势电点荷电克荷服电电场场力力做做功功为为33JJ。。
做功与势能变化关系
电场
电场力做正功， 电势能E减少； 电场力做负功， 电势能E增加。 即 W电= -Δ E
电势能具有相 对性，与零势能 点的选择有关。
15
【例题3】在电场中有A、B两点，φA =20V， φB=－30V，将q=－6×10－6C的点电荷从A 点移到B点电场力做多少功？电势能变化了 多少？
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1、电场是物质存在的一种形式，在电荷的 周围存在电场。——场的物质性
2、电场和实物（即由原子、分子等组成的 物质）一样，具有力的性质和能的性质。
※电场力的性质—引入电场强度E
？ ※电场能的性质—引入……
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用类比法研究电场能的性质
重力场
电场源自文库
m mg
场方向
地球
+q qE
场方向
负电 荷
地球附近的重力场跟负电荷的电场相似
解：UAB= φA － φB= 20V－(－30V)=50V
WAB=qUAB= (－6 ×10－6) ×50J = －3 ×10－4J
电势能增加了3 ×10－4J
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主要公式
一、UAB=
WAB
q
（将WAB和q正、负号一同代入）
二、 WAB=qUAB （两种处理方法）
1、将UAB和q正、负号一同代入； 2、将UAB和q的绝对值代入，根据力和位移 （或运动）方向来判断功的正、负。
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【例题1】将一个电量为－2×10-9C的点电
荷从电场中的M 点移到N点，需克服电场
力做功1.4×10－8J， M 、N两点间的电势
差 UMN为多少？若将该电荷从M移到N，
电场力做什么功？UNM为多少？
解：由电势差的定义式可知 将W和q的
UMN=WMN/q
正负号代入 计算
=(－1.4×10－8 J )/(－2×10-9C)=7V