1.4《電勢能和電勢》.ppt

1、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)重力勢能是相對的,須選定零勢能參考面,功是能量轉(zhuǎn)化的量度！,重力做正功，重力勢能減少 重力做負(fù)功，重力勢能增加,復(fù)習(xí)：,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)?,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.,什么能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能的呢?,一、電場力做功的特點(diǎn),在勻強(qiáng)電場中移動(dòng)電荷時(shí)，電場力做的功與電荷經(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)。,對于非勻強(qiáng)電場也適用,B,+,M,A,F,q,+,WAB = F|AB|cos=q

2、E|AM|,把正電荷沿不同路徑從A點(diǎn)移到B電場力做功？,將+q由A移到B的過程電場力對電荷做功為：,將-q由A移到B的過程，電場 力對電荷做功為：,做功的過程是一個(gè) 能量轉(zhuǎn)化的過程， 那么電場力做功的 過程是什么能轉(zhuǎn)化 為什么能呢？,二、電勢能,電場中的電荷由于受到電場力作用而具有的勢能。,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,即電荷克服靜電力做功,電荷的電勢能增加.,如果是負(fù)電荷情況相同,二、電勢能,1、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,3、電場力對電荷做負(fù)功，電荷的電勢能增加,

3、電場力做的功等于電勢能變化量的負(fù)值,例1. 如圖,在場強(qiáng) 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?,電荷在B點(diǎn)具有的電勢能多大？,電勢能減少,設(shè)A點(diǎn)的電勢能,WAB = EPAEPB =103J,電勢能為負(fù)表示的物理意義是什么？,+,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，或把電荷在大地表面上電勢能規(guī)定為零。,電荷在某點(diǎn)的電勢能，等于電場力把它從該處移動(dòng)到零勢能位置所做的功,電勢能為負(fù)表示電荷在該處的電勢能比 零還要小.,電勢能是標(biāo)量,電勢能是相對的，與零勢能面的選擇有關(guān)。,電勢能是電荷和電場所共有的，具有系統(tǒng) 性,重力勢能和電勢

4、能類比,重力場中，重力：地球和物體之間存在的吸引力,電場中，電場力：電荷之間的作用力,有重力就有重力勢能Ep= mgh,有電場力就有相應(yīng)的能，叫電勢能EP,Ep由物體和地面間的相對位置決定,EP由電荷間的相對位置決定,W重 = EP1-EP2,W電 = EPA-EPB,1、下列說法中，正確的是： A、把兩個(gè)同種點(diǎn)電荷間的距離增大一些，電荷的電勢能一定增加 B、把兩個(gè)同種點(diǎn)電荷間的距離減小一些，電荷的電勢能一定增加 C、把兩個(gè)異種點(diǎn)電荷間的距離增大一些，電荷的電勢能一定增加 D、把兩個(gè)異種點(diǎn)電荷間的距離減小一些，電荷的電勢能一定增加,課堂訓(xùn)練：,2、把電量q1=510-5C的電荷從電場中的A點(diǎn)移

5、到B點(diǎn)，電場力做功W1=10-3J，則電荷q1在A、B兩點(diǎn)的電勢能EA1與EB1之差EA1-EB1=_J； 若把q2=-110-4C的電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做功W2=_J，電荷q2從A到B電勢能的變化量為多少？,3、將帶電量為610-6C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310-5J的功，再從B移到C，電場力做了1.210-5J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）如果規(guī)定B點(diǎn)的電勢能為零，則該電荷在A點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢能分別為多少？,增加了1.810-5J.,EPC

6、=1.810-5 J,EPC=-1.210-5 J,EPB=310-5 J,EPA= -310-5 J,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。,三、電勢,設(shè)EP0 =0,該比值稱為A點(diǎn)的電勢,零勢能參考點(diǎn),電荷電場中在某一點(diǎn)的電勢能與它的電荷量的比值,1 V = 1 J/C,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. 標(biāo)量 (有正負(fù)),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.),例1. 試探電荷q1放在電場中的A點(diǎn),電勢能為E(規(guī)定無限遠(yuǎn)處電勢能為零),A點(diǎn)的電勢為_,若把

7、試探電荷q1換成試探電荷q2放在電場中的A點(diǎn),A點(diǎn)的電勢為_ (仍規(guī)定無限遠(yuǎn)處電勢能為零).,例2. 將一電量為 的點(diǎn)電荷從電場外一點(diǎn)P移至電場中某點(diǎn)A, 電場力做 功 ,求A點(diǎn)的電勢.,解:,場外一點(diǎn)P的電勢為,注意:計(jì)算電勢首先要規(guī)定零電勢處,且電勢可以為負(fù).,沿著電場線方向，電勢如何變化呢？ 4、沿著電場線的方向，電勢越來越低 如何確定電場中某點(diǎn)的電勢呢？ 5、電勢具有相對性，先規(guī)定電場中某處的電勢為零，然后才能確定電場中其他各點(diǎn)的電勢。（通常取離場源電荷無限遠(yuǎn)處或大地的電勢為零）,四、等勢面,電場中電勢相同的各點(diǎn)構(gòu)成的面,等勢面與電場線的關(guān)系：,（1）電場線與等勢面垂直，并且由電勢高

8、的等勢面指向電勢低的等勢面,問題：等勢面能相交、相切嗎？,（2）等差等勢面越密的地方，電場強(qiáng)度 E越大,如圖所示，虛線a、b和c是某靜電場中的三個(gè)等勢面，它們的電勢分別為 、 和 ，一帶正電粒子射入電場中，其運(yùn)動(dòng)軌跡如實(shí)線KLMN所示。由圖可知： A、粒子從K到L的過程中，電場力做負(fù)功 B、粒子從L到M的過程中，電場力做負(fù)功 C、粒子從K到L的過程中，電勢能增加 D、粒子從L到M的過程中，動(dòng)能減少,如圖所示，三個(gè)等差等勢面上有a、b、c、d四點(diǎn)，若將一個(gè)正電荷由c經(jīng)a移動(dòng)到d電場力做正功W1，若由c經(jīng)b移動(dòng)到d電場力做正功W2，則：,隨堂訓(xùn)練,兩塊帶電的平行金屬板相距2cm，板間有一與板面垂直的勻強(qiáng)電場，一電子從負(fù)極板自由釋放，經(jīng)1.510-8s打到對面極板上，求該電場的電場強(qiáng)度。（