寧夏回族自治區(qū)銀川市六盤山高級中學(xué)高中物理人教版選修3-1課件第一章第4節(jié)電勢能和電勢（33張）

第四節(jié)電勢能和電勢人教版選修3-1從能量的角度認(rèn)識電場地球負(fù)電荷m+q用類比法研究電場能的性質(zhì)重力場電場mgqE場方向場方向地球附近的重力場跟負(fù)電荷的電場相似

1、功的計(jì)算：2、重力做功的特點(diǎn)：(1)與路徑無關(guān),由初末位置的高度差來決定.(2)重力做功WG與重力勢能變化的關(guān)系(3)重力勢能:等于將物體由該點(diǎn)移至零勢能點(diǎn)重力所做的功。重力做正功，重力勢能減少；重力做負(fù)功，重力勢能增加回憶舊知：3、功是能量轉(zhuǎn)化的量度。(4)重力勢能是相對的,須選定零勢能參考面用類比法研究電場能的性質(zhì)重力場電場類比1.與路徑無關(guān),由初末位置的高度差來決定。1.靜電力做功與電荷經(jīng)過的路徑關(guān)系如何？？？2.重力做功WG與重力勢能變化的關(guān)系：3.重力勢能:等于將物體由該點(diǎn)移至零勢能點(diǎn)重力所做的功。2.電場力做功W電與電勢能變化的關(guān)系如何？？？3.某一點(diǎn)電勢能如何規(guī)定？？？一、靜電力做功的特點(diǎn)BMAF?qW甲=F·|AB|cosθ=qE·|AM|勻強(qiáng)電場中，把正電荷沿不同路徑從A點(diǎn)移到B電場力做功？+甲乙丙沿甲路徑電場力做功:沿乙路徑電場力做功:沿丙路徑電場力做功:W乙=qE·|AM|W丙=qE·|AM|沿任意路徑電場力做功:W任意=qE·|AM|一、靜電力做功的特點(diǎn)

在勻強(qiáng)電場中移動(dòng)電荷時(shí)，靜電力做的功與電荷經(jīng)過的路徑無關(guān),只與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)，。此結(jié)論對于非勻強(qiáng)電場也適用用類比法研究電場能的性質(zhì)重力場電場類比1.與路徑無關(guān),由初末位置的高度差來決定。2.重力做功WG與重力勢能變化的關(guān)系：3.重力勢能:等于將物體由該點(diǎn)移至零勢能點(diǎn)重力所做的功。1.靜電力做功與電荷經(jīng)過的路徑無關(guān),只與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)。重力場中，重力做功的過程是重力勢能轉(zhuǎn)化動(dòng)能的過程.功是能量轉(zhuǎn)化的量度。即做功的過程是一個(gè)能量轉(zhuǎn)化的過程

一個(gè)試探電荷在電場中某點(diǎn)由靜止釋放,將如何運(yùn)動(dòng)?E

在電場力作用下電荷做加速運(yùn)動(dòng),一段時(shí)間后獲得一定的速度,試探電荷的動(dòng)能增加.+F什么能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能的呢?二、電勢能電荷在電場中所具有的勢能，叫做電勢能。++AABB

正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí),電場力做正功,電荷的電勢能減少.

正電荷從B點(diǎn)移到A點(diǎn)時(shí),電場力做負(fù)功,（電荷克服靜電力做功）,電荷的電勢能增加.如果是負(fù)電荷，情況如何？用類比法研究電場能的性質(zhì)重力場電場類比1.與路徑無關(guān),由初末位置的高度差來決定.1.靜電力做功與電荷經(jīng)過的路徑無關(guān),只與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)。2.重力做功WG與重力勢能變化的關(guān)系3.重力勢能:等于將物體由該點(diǎn)移至零勢能點(diǎn)重力所做的功。2.電場力做功W電與電勢能變化的關(guān)系二、電勢能EP1、電荷在電場中具有與其位置有關(guān)的能量叫電勢能。

2、電場力對電荷做正功，電荷的電勢能減小

電場力對電荷做負(fù)功，電荷的電勢能增大

總結(jié)：電場力做的功等于電勢能變化量的負(fù)值

如圖,在場強(qiáng)E=103N/C的勻強(qiáng)電場中,點(diǎn)電荷q=+1c從A移動(dòng)到B,AB相距L=1m,電場力做功為多少?電勢能如何變化?電勢能減少EqFAB+電荷在B點(diǎn)具有的電勢能多大？物體在B點(diǎn)具有的重力勢能多大？mgAB設(shè)A點(diǎn)的重力勢能WAB=EPA－EPB=103J重力勢能為負(fù)表示的物理意義是什么？類比：設(shè)物體在重力作用下從Ａ運(yùn)動(dòng)到B重力做功

電勢能為

負(fù)，

表示電荷在該處的電勢能比零還要小。3、電勢能是相對的，與零電勢能面有關(guān)

通常把電荷在離場源電荷無限遠(yuǎn)處的電勢能規(guī)定為零，或把電荷在大地上電勢能規(guī)定為零。4、電勢能是電荷和電場所共有的，具有系統(tǒng)性5、電勢能是標(biāo)量用類比法研究電場能的性質(zhì)重力場電場類比1.與路徑無關(guān),由初末位置的高度差來決定.1.靜電力做功與電荷經(jīng)過的路徑無關(guān),只與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)。2.重力做功WG與重力勢能變化的關(guān)系3.重力勢能:等于將物體由該點(diǎn)移至零勢能點(diǎn)重力所做的功。2.電場力做功W電與電勢能變化的關(guān)系3.電勢能:等于將物體由該點(diǎn)移至零勢能點(diǎn)靜電力所做的功。１、下列說法中正確的是（）A.當(dāng)兩正點(diǎn)電荷相互靠近時(shí)，它們的電勢能增大B.當(dāng)兩負(fù)點(diǎn)電荷相互靠近時(shí)，它們的電勢能增大C.一個(gè)正電荷與另一個(gè)負(fù)電荷相互靠近時(shí)，它們的電勢能減小D.一個(gè)正電荷與另一個(gè)負(fù)電荷相互靠近時(shí)，它們的電勢能增大。ABC課堂小練2、將帶電量為6×10-6C的負(fù)電荷從電場中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，克服電場力做了3×10-5J的功，再從B移到C，電場力做了1.2×10-5J的功，則（1）電荷從A移到B，再從B移到C的過程中電勢能共改變了多少？（2）如果規(guī)定A點(diǎn)的電勢能為零，則該電荷在B點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢能分別為多少？（3）如果將電荷帶電量增加為原來的2倍，則該電荷在B點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢能是否變化？為什么？課堂小練A0lθE+

該比值是一個(gè)與q無關(guān)，僅與電場及A點(diǎn)的位置有關(guān)的量。設(shè)EP0=0該比值稱為A點(diǎn)的電勢零勢能參考點(diǎn)電場中在某一點(diǎn)的電勢能EP與它的電荷量q的比值大小是由電場本身的性質(zhì)決定的，與是否引入電荷，以及引入電荷的電性和電量無關(guān)。物理意義：反映電場能的性質(zhì)三、電勢電荷電場中在某一點(diǎn)的電勢能與它的電荷量的比值。1V=1J/C三、電勢1.定義:2.公式:3.單位:伏特(V)

(計(jì)算時(shí)要代入正負(fù)號)4.

是標(biāo)量(有正負(fù))，正值表示該點(diǎn)電勢比零高，負(fù)值表示該點(diǎn)電勢比零低。5.電勢具有相對性：確定電勢,應(yīng)先規(guī)定電場中某處的電勢為零.(通常規(guī)定離場源電荷無限遠(yuǎn)處或大地的電勢為零.)

3、有關(guān)電場中某點(diǎn)的電勢，下列說法中正確的是（）A、由放在該點(diǎn)的電荷所具有的電勢能的多少?zèng)Q定B、由放在該點(diǎn)的電荷的電量多少來決定C、與放在該點(diǎn)的電荷的正負(fù)有關(guān)D、是電場本身的屬性，與放入該點(diǎn)的電荷情況無關(guān)D課堂小練

4、

把的試探電荷放在電場中的A點(diǎn),具有的電勢能,求A點(diǎn)的電勢。.（1）若把的試探電荷放在電場中的A點(diǎn),電荷所具有的電勢能是多少?（2）若把的試探電荷放在電場中的A點(diǎn),電荷所具有的電勢能又是多少?

課堂小練四、等勢面1、定義：電場中電勢相同的各點(diǎn)構(gòu)成的面，叫等勢面2、等勢面的特點(diǎn)：（2）電場線與等勢面處處垂直，并且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面。（4）等勢面在空間不能相交、不相切（3）等差等勢面越密的地方，電場強(qiáng)度E越大。類比等高線（1）在同一等勢面的任意兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷，電場力不做功。正點(diǎn)電荷的電場的等勢線負(fù)點(diǎn)電荷的電場的等勢線等量同種電荷電場的等勢面等量異種電荷電場的等勢面勻強(qiáng)電場的等勢面帶電導(dǎo)體周圍的電場和等勢面5、如圖所示，電場中有A、B兩點(diǎn)，則下列說法中正確的是（）A、電勢φA>φB

場強(qiáng)EA>EBB、電勢φA>φB

場強(qiáng)EA<EBC、將+q由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做正功D、將-q分別放在A、B兩點(diǎn)時(shí)具有電勢能EpA>EpB