2.1电场力做功与电势能 课件(5)
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第5讲：电势、电势能与电场力做功的关系(最新版)
b
a c
2
结论：匀强电场中，同一条直线上中点的 电势等于两点电势加起来除以2，即 A B 匀强电场的中点公式 中点
2
φA 10 -10 -10 10 0 10 φB 2 -2 2 -2 2 0 φ中点
6 -6 -4 4 1
5
如图所示的电场线中，b是a、c的中点， φa=3v；φc=5v,则φb=______ A. φb=4v B. φb>4v C. φb<4v
如图：匀强电场中，b是a、c的中点。
b 求证： a c
2
·
a
·
b
·
c
第一步：做沿电场线方向的距离d
·
a
·
d
b
·
d
c
因为b是中点，所以两个三角形全等，所以 U ab Ubc d=d， 由 U Ed 知： 第二步：展开 U ab Ubc 2b a c a b b c
F电
F电 • E E E F电
由轨迹弯曲的方向来 判断电场力的方向
瞧：电场力方向与场强方向相反，所以油 滴带负电。
如图：一带电油滴在匀强电场中从a点运动 到b点，则油滴的动能怎样改变？
b
a
v0
问：怎样判断电场力的方向？ 答：根据轨迹弯曲的方向判断。 分析：很明显，轨迹向上弯曲，所以电场力 的方向向上。 问：电场力比重力大些还是小些？
第5讲：电势能与电场力做功的关系
制作人：张光明
如图：一带电油滴在匀强电场中从a点运动 到b点。 请判断：油滴带什么电？
b
a
v0
电势能和电势演示课件.ppt
和C点的电势能分别为多少？
EPB=3×10-5 J
EPC=1.8×10-5 J
（3）如果规定B点的电势能为零，则该电荷在A点
和C点的电势能分别为多少？
EPA= -3×10-5 J
EPC=-1.2×10-5 J
精品
小结
一、静电力做功的特点： 与路径无关，只与起点和终点的位置有关
二、电势能：电荷在电场中具有的势能 1、静电力做的功等于电势能的减少量：
W电 = EPA-EPB
精品
课堂训练
1、将带电量为6×10-6C的负电荷从电场中的A点移 到B点，克服电场力做了3×10-5J的功，再从B移 到C，电场力做了1.2×10-5J的功，则
（1）电荷从A移到B，再从B移到C的过程中电势能
共改变了多少？ 增加了1.8×10-5J.
（2）如果规定A点的电势能为零，则该电荷在B点
作用，根据此图可作出正确判断的是( BCD)
A.带电粒子所带电荷的性质
B.带电粒子在a、b两点的受力方向
C.带电粒子在a、b两点的速度何处较大
D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大
a
精品
b
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”）。
始由a运动到b的过程中(a、b相对O对称),下
列说法正确的是( C )
b
A.电子的电势能始终增多
B.电子的电势能始终减少 +
O
+
C.电子的电势能先减少后增加
2.2静电力做功与电势能电势与等势面课件共28张PPT
正确的是( D )
A．粒子带负电
B．粒子在A点的电势能比在B点少2.0 J
C．粒子在A点的机械能比在B点少1.0 J
D．粒子在A点的动能比在B点多1.0 J
二、电势能
例4、 下列说法正确的是( C )
A、在电场中顺着电场线移动负电荷，电场力做正功，电荷电势能减少；
B、在电场中逆着电场线移动正电荷，电场力做正功，电荷电势能减少；
问题：势能包含哪些呢？
重力势能、弹性势能、电势能；
2.2 电场力做功与电势能变化的关系
静电力做的 功等于电势能的减小量。
WAB=EpA-EpB=-∆Ep
属于机械能吗？
二、电势能
零电势能点 : 无穷远或接地、等量异种电荷的中点；
人为规定的
2.3 电荷在电场中某点的电势能，等于电荷从 该点移动到零电势能点静电力
能点的选取无关；
二、电势能
延伸知识： 大小比较
力F1=2N，F2=-4N
功W1=2J，W2=-4J
电势能Ep1=2J，Ep2=-4J
温度t1=2°C，t2=-4°C
二、电势能
例1、将带电量为6×10-6C的负电荷从电场中A点移到B
点，克服电场力做3×10-5 J的功，再将该电荷从B点移
到C点，电场力做了1.2× 10-5J的功，则：
D.此带电粒子带负电,它的电势能先变大后变小；
4 例题
2、(多选)两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图
中虚线所示,一带电粒子以某一速度从图中a点进入电场,其运动
轨迹如图中实线所示,若粒子只受静电力作用,则下列关于带电粒
子的判断正确的是 （ CD ）
A.带正电；
B.速度先变大后变小；
C.电势能先变大后变小；
A．粒子带负电
B．粒子在A点的电势能比在B点少2.0 J
C．粒子在A点的机械能比在B点少1.0 J
D．粒子在A点的动能比在B点多1.0 J
二、电势能
例4、 下列说法正确的是( C )
A、在电场中顺着电场线移动负电荷，电场力做正功，电荷电势能减少；
B、在电场中逆着电场线移动正电荷，电场力做正功，电荷电势能减少；
问题：势能包含哪些呢？
重力势能、弹性势能、电势能；
2.2 电场力做功与电势能变化的关系
静电力做的 功等于电势能的减小量。
WAB=EpA-EpB=-∆Ep
属于机械能吗？
二、电势能
零电势能点 : 无穷远或接地、等量异种电荷的中点；
人为规定的
2.3 电荷在电场中某点的电势能，等于电荷从 该点移动到零电势能点静电力
能点的选取无关；
二、电势能
延伸知识： 大小比较
力F1=2N，F2=-4N
功W1=2J，W2=-4J
电势能Ep1=2J，Ep2=-4J
温度t1=2°C，t2=-4°C
二、电势能
例1、将带电量为6×10-6C的负电荷从电场中A点移到B
点，克服电场力做3×10-5 J的功，再将该电荷从B点移
到C点，电场力做了1.2× 10-5J的功，则：
D.此带电粒子带负电,它的电势能先变大后变小；
4 例题
2、(多选)两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图
中虚线所示,一带电粒子以某一速度从图中a点进入电场,其运动
轨迹如图中实线所示,若粒子只受静电力作用,则下列关于带电粒
子的判断正确的是 （ CD ）
A.带正电；
B.速度先变大后变小；
C.电势能先变大后变小；
人教版高中物理《电势能和电势》优秀课件
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。
电场力做功的过程是什么能转化为什么能呢？
EPB=3×10-5 J 沿任意路径电场力做功:
2
0 3、相对性：一般选取无穷远或大地电势为零。
W丙= qE·|AM|
关于等势面，正确的说法是（ ）
1
0
0
关于等势面，正确的说法是（ ）
A．电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功
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。
引：一个试探电荷在电场中某点由静止释放,将 如何运动?
E
+
F
在电场力作用下电荷做加速运动,一段时间 后获得一定的速度,试探电荷的动能增加.
什么能转换为动能的呢
把正电荷沿不同路径从A点移到B电场力做功？
6、电势是标量，在规定了零电势后，电场中各点的电势可以是正值，也可以是负值。
３、电场力做的功等于电势能的减少量 WE E W丙= qE·|AM|
B．等势面上各点的场强大小相等 W乙= qE·|AM|
AB PA PB
A．电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功
４、相对性：大地或无穷远默认为零 7、电荷在电场中某一点A具有的电势能EP等于将该点电荷由A点移到零势能位置时电场力所做的功W。
+
－A
B +
－B
EPB=3×10-5 J
２、电场力做功改变电势能 3、相对性：一般选取无穷远或大地电势为零。
电场中电势相同的各点构成的面，叫做等势面。
W电丙场正=中q电E·电势|A相M|同荷的各顺点构着成的面电，叫场做等线势面。移动，电场力做正功，电势能减少
电势能和电势ppt课件
电势能的特点
3.电势能是相对的，具体数值与零势能面的选取有关；
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的电势能规定为0。
4.电势能为电荷和对它作用的电场组成的系统共有。
我们说某个电荷的电势能，只是一种简略的说法。
5.电势能是标量。
+2J与-5J大小
电势能 规律总结
WAB=EpA-EpB （q代入正负号）
正电荷：顺线降势能 负电荷：顺线升势能
习题训练 B
习题训练
-10-8
+10-8
反映电场中 力性质 的物理量
F
A
B
处在电场中的其他电荷受到的作用力就是这个电场给予的。
反映电场中 能量性质 的物理量
“地势”
“高度”
“电势”
反映电场中 能量性质 的物理量
将质量m的物体提升h高度，重力势能增加mgh； 将质量为2m的物体提升h高度，重力势能增加2mgh； 将质量为3m的物体提升h高度，重力势能增加3mgh。
标准表达：某力对物体做功W。（描述动能的变化）
某力对物体做负功,往往说成“物体克服某力做功”W克（取绝对值）
回顾
1.公式：W = Flcosα
“lcosα”整体也可称
为力方向上的位移
力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹
角（ α取0～180°）的余弦这三者的乘积。
2.国际单位: 焦耳（简称：焦 ——符号：J）
(有正负,负电势表示该处的电势比零电势低)
反映电场中 能性质 的物理量 （q代入正负号）
φa Epa=qφa
(顺线降势)
正电荷顺线降势能 负电荷顺线升势能
习题训练
多选
电场能的性质复习课件
相互 关系
场强为 零的地 方电势 不一定 为零
零场强区域两 电势为零的 点电势差一定 地方场强不 为零,电势差 一定为零 为零的区域场 强不一定为零
场强为零,电 势能不一定为 零,电势为零, 电势能一定为 零
联系
【特别提示】
电势、电势差、电势能、电场力的功、电荷量等物理量均为
标量,它们的正负意义不全相同,要注意比较区别,而矢量的正
算出的W也有正负之分,能表示电场力做正、负功;也可以只代
q、U的绝对值,然后根据电场力的方向和电荷移动方向判断功 的正负.
热点二 电势高低及电势能大小的比较方法
1. (1)沿电场线方向,电势越来越低,电场线由电势高的等势 面指向电势低的等势面.
(2)判断出 U AB的正负 ， 再由U AB A B， 比较 A 、 B的大 小， 若U AB＞0， 则 A＞ B， 若U AB＜0， 则 A＜ B .
C.粒子在A、B、C三点的电势能大小关系EpC>EpB>EpA
D.粒子由A运动到B和由B运动到C静电力做的功相等 解析 A、B、C三点的场强关系为EC>EB>EA,A对;由A到C的 过程,静电力一直做正功,B对;静电力做正功,电势能减小,EpC <EpB<EpA,C错;UAB≠UBC,D错.
答案
AB
进行比较.
电场强度 描述电场 的力的性
电势 描述电场 的能的性
电势差 描述电场 做功的本
电势能 描述电荷在电 场中的能量,电
意 义
质
质
领
荷做功的本领
若B点电
定义
F E q
势为0， 则 U AB WAB q A U AB A 0
高考物理一轮总复习 专题六 第2讲 电势能 电势 电势差课件 新人教版
答案：A
》》》考点1 电势高低和电势能大小的判断 ⊙重点归纳
1.电势高低的判断
判断角度
判断方法
依据电场线 方向
沿电场线方向电势逐渐降低
依据电场力 做功
根据 UAB＝WqAB，将 WAB、q 的正负号代入，由 UAB 的正负判断 φa、φb 的高低
(续表) 判断角度
判断方法
取无穷远处电势为零，正电荷周围电势为正 依据场源电
3.等势面 (1)定义：电场中电势相同的各点构成的面. (2)特点 ①等势面一定与电场线垂直，即跟场强的方向垂直. ②在同一等势面上移动电荷时电场力不做功. ③电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面. ④在空间中两等势面不相交. ⑤等差等势面越密的地方电场强度___越__大___，越疏的地方 电场强度__越__小____.
【基础检测】
1.(多选，2016 年浙江宁波期中)如图 6-2-1 所示，虚线表示
某电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相等.一重力不 计、带负电的粒子从左侧进入电场，运动轨迹
与三个等势面分别交于 a、b、c 三点，则( ) A.a 点的电势比 b 点的电势高 B.粒子在 c 点时的加速度为零
2.电势差 (1)定义：电场中两点间电势的差值称为这两点的电势差.
WAB (2)表达式：UAB＝___φ_A_－__φ_B___＝______q____. (3)影响因素：电势差 UAB 与电场力做功 WAB 无关，与电场 所带电量 q 无关，它由电场本身的性质决定，与初、末位置有 关，与零电势点的选取无关. (4)与场强的关系：U＝Ed.(适用条件：匀强电场，其中 d 为沿电场线方向的距离)
C.粒子从 a 到 c 电势能不断增加
图 6-2-1
D.粒子从 a 到 b 克服电场力做功大于从 b 到 c 克服电场力
》》》考点1 电势高低和电势能大小的判断 ⊙重点归纳
1.电势高低的判断
判断角度
判断方法
依据电场线 方向
沿电场线方向电势逐渐降低
依据电场力 做功
根据 UAB＝WqAB，将 WAB、q 的正负号代入，由 UAB 的正负判断 φa、φb 的高低
(续表) 判断角度
判断方法
取无穷远处电势为零，正电荷周围电势为正 依据场源电
3.等势面 (1)定义：电场中电势相同的各点构成的面. (2)特点 ①等势面一定与电场线垂直，即跟场强的方向垂直. ②在同一等势面上移动电荷时电场力不做功. ③电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面. ④在空间中两等势面不相交. ⑤等差等势面越密的地方电场强度___越__大___，越疏的地方 电场强度__越__小____.
【基础检测】
1.(多选，2016 年浙江宁波期中)如图 6-2-1 所示，虚线表示
某电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相等.一重力不 计、带负电的粒子从左侧进入电场，运动轨迹
与三个等势面分别交于 a、b、c 三点，则( ) A.a 点的电势比 b 点的电势高 B.粒子在 c 点时的加速度为零
2.电势差 (1)定义：电场中两点间电势的差值称为这两点的电势差.
WAB (2)表达式：UAB＝___φ_A_－__φ_B___＝______q____. (3)影响因素：电势差 UAB 与电场力做功 WAB 无关，与电场 所带电量 q 无关，它由电场本身的性质决定，与初、末位置有 关，与零电势点的选取无关. (4)与场强的关系：U＝Ed.(适用条件：匀强电场，其中 d 为沿电场线方向的距离)
C.粒子从 a 到 c 电势能不断增加
图 6-2-1
D.粒子从 a 到 b 克服电场力做功大于从 b 到 c 克服电场力
【原创】2.1电场力做功与电势能
功的过程就是 电势 能转化为 其他形式能的过程。
电场力做的功等于电势能的减少量 WAB EPA EPB
电势能是标量
电势能为负表示电荷在该处的 电势能比零还要小.
• 1.两个带异种电荷的物体间距离增大一些时( ) • A．电场力做正功，电势能增加 • B．电场力做负功，电势能增加 • C．电场力做正功，电势能减少 • D．电场力做负功，电势能减少
【解析】 电场力对质子做的功为 W＝qEdcos θ＝
1.6×10－19×4×105×0.2×
3 2
J＝1.11×10－14 J
质子电势能减小了 1.11×10－14 J.
• 判定电势能增减的方法：
• (1)做功判定法：无论是哪种电荷， • ①只要电场力做正功，电荷的电势能一定减少； • ②只要电场力做负功，电荷的电势能一定增
选取有关．
二、电势能
1、电荷在电场中而具有 的能量就叫电势能。
（电势能与重力势能类似，所以 必须选择零势能点，）
2、零势能选取：零势能点可以任意选，
通常选地表面或无穷远地方做为零势能 点
E
v
A
+
B
E
v
A
+
B
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.
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.
• B．该点电荷一定做正功 • C．该点电荷一定沿电场线方向运动 • D．作用于该点电荷的电场力与移动方向总是保持垂直 • 【解析】 电荷的电势能大小与场强无关，电势能的变化与
电场力做功密切相关，A错；电场力做正功，电势能减小，B 正确．正电荷沿电场线方向运动做正功，负电荷与之相反，C 错．点电荷从电场中的a点移到b点，电场力做正功，D错．
高考物理 第七章 静电场 7-2-1 判断电场力做功、电势和电势能课件.ppt
B
注意:过a、b两点的电场线附近 的其它电场线的分布情况是怎 样的？ 电荷在电场中由a运动到b的过 程中受力情况如何？
判断电场力做功、电势和电势能
01 课堂互动 02 题组剖析 03 规律总结 04 备选训练
课堂互动
1．判断电场力做功的正负
(1)根据电场力与速度夹角：夹角是锐角，电场力 做正功。夹角是钝角，电场力做负功。
(2)根据WAB＝qUAB：由q和UAB的正负，判断WAB 的正负。
பைடு நூலகம்
课堂互动
2．判断电势能的变化
是( )．
势高于B点的电势，B正确；带负电的粒
A．A点的场强小于B点的场强
子受到向左的力，由A到B电场力做负功，
B．A点的电势高于B点的电势
动能减小，速度减小，粒子在A点的速度
C．粒子在A点的速度小于在B点的速度
大于在B点的速度，粒子在A点的电势能
D．粒子在A点的电势能大于在B点的电势能
小于在B点的电势能，C、D错误． 答案
2．(多选)将一电荷量为＋Q的小球放在不带电的金属球附近，所 形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等。a、b 为电场中的两点，则( )
A．a点的电场强度比b点的大 B．a点的电势比b点的高 C．检验电荷－q在a点的电势能－ 比在b点的大 D．将检验电荷－q从a点移到b点的过程中，电场力做负功
转到解析
题组剖析
4．(多选)电场中的a、b、c三点在同一直线上，如图所
示，其中c为ab的中点。已知a、b两点的电势分别为φa
和Aφ．b该，电场且在φc b点>处φ的a电>势0一，定为则φa＋下φb 列叙述正确的是(
)
2
B．正电荷从 b 点运动到 a 点，电势能一定减少 C．正电荷只受电场力作用从 a 点运动到 c 点，动能可能增 加 D．正电荷从 b 点运动到 c 点，电场力一定做正功
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(3)重力势能是相对的,由静止 释放,仅在电场力F作用下将如何运动?动能 如何变化？（不计重力） E + F
在电场力作用下电荷做加速运动, 一段时间后获得一定的速度,试探电荷 的动能增加.
问题:从动能增加,我们会想到什呢?
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四. 对电势能的理解
1.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. 2.电势能是相对的，与零电势能面有关.电势能 为负表示电荷在该处的电势能比零还要小. 3.两点间的电势能之差是绝对的，与选取的零 电势能点无关。
4.电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性.
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二、电势能
1、定义：电荷在电场中而具有的能量就叫电势能。 2、单位：焦耳。符号“J” 3、标量：只有大小，没有方向。但是有正负。电势 能为负表示电荷在该处的电势能比零还要小. （电势能与重力势能类似，所以必须选择零势能点） 4、零势能选取：零势能点可以任意选，通常选地表 面或无穷远地方做为零势能点.
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三、电场力做功与电势能的变化关 系
1、电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小
2、电场力对电荷做负功，电荷的电势能增大
3、电场力做的功等于电势能的减少量
W AB E PA E PB
E v
A
E
v
+
B
A
+
B
正电荷仅在静电力 作用下从A点移到B点时, 静电力做正功,电荷的电 势能减少.
一、电场力做功的特点
把正电荷沿不同 路径从A点移到B 电场力做功？
B
+ WAB = F· |AB|cosθ=qE· |AM|
A+ ө F
q
M
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,只与电荷 的起始位置和终止位置有关，。
对于非匀强电场也适用
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做功的过程是一个能量转化的 过程，那么电场力做功的过程是 什么能转化为什么能呢？
正电荷仅在静电力作 用下从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
如果是负电荷情况相同
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例1. 如图,在场强 荷q=+1c从A移动到B,AB相距L=1m,电场力做 功为多少?电势能如何变化? E · F B A 3 + WAB =qEL=10 J · q
电场力做正功电势能减少
E 的匀强电场中 103 N ,点电 C
电荷在B点具有的电势能多大？ 电势能为负表示 设A点的电势能 EPA 0 的物理意义是什
WAB = EPA－EPB =103J 么？
EPB EPA WAB 0 103 J 103 J 若设B点的电势能EPB=0， 电荷在A点的电势能又多大？
W重 = EP1-EP2
W电 = EPA-EPB
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小结
一、静电力做功的特点： 与路径无关，只与起点和终点的位置有关 二、电势能：电荷在电场中具有的能量（势能） 1、静电力做的功等于电势能的减少量： WAB=EPA-EPB 静电力做正功，电势能减少 静电力做负功，电势能增加 2、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 3、电势能是相对的，须建立零势能参考面。 电势能有正负之分，负值表示比零还要小
从能量的角度认识电场
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复习回顾
功是能量转化的量度！
1、功的计算：
W F L cos
2、重力做功的特点：
(1)与路径无关,由初末位置的高度差来决定. (2)重力做功WG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
WG EP1 EP 2 EP
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五.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：电荷和 电场之间的作用力 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