第4节--电势能和电势

第4节电势能和电势探究：匀强电场中，静电力对点电荷做功的特点匀强电场场强为E，点电荷质量m，电量q.从A点到B点分别沿路径①、②的移动中，电场力做功相同。AB①②③一､静电力做功1.计算公式:W=FScosθ=EqScosθ.单位：J标量正功与负功的判断2.特点:静电力对电荷所做的功与电荷的起始位置和终止位置有关,而与电荷经过的路径无关.练习：AB间间距为10cm，匀强电场的E=1000N/C，AB连线与电场线夹角为37°，当＋q=10－4C从A移到B，电场力做功是多少？当－q=10－4C从A经过C到B，电场力做功又是多少？ABC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,电荷在电场中具有由相对位置和相互作用力决定的势能,这种势能叫做电势能.思考：对比重力做功特点，电场力做功，量度什么能的变化？2.电场力做功与电势能变化的关系(1)结论:静电力做的功等于电势能的减少量.(2)关系式:WA-B=EpA-EpB=-ΔEp.电场力做正功，电势能减少；做负功，电势能增加；|W电场力|=|△Ep|对照重力势能的知识，怎样计算电荷在某处的电势能呢？（1）电势能具有相对性，与零势能参考面的选择有关：通常：1）、点电荷电场，以无穷远为零势能参考面。2）、电场中的接地点3）、人为规定的点或面（2）电势能有正负，代表电势能的大小；可以利用做功来判定电荷在不同位置处的电势能的高低（3）电势能属于电荷与电场组成的系统，常说成电荷的电势能3、电势能的计算：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做的功.EPA=WA-0=－W0-AWA－B＞0EPA＞EPBWA－B＜0EPA＜EPB已知:匀强电场场强E=4×10＋5N/C，点电荷Q1=4×10－5CQ2=2×10－5C.AO=10cmBO=15cm将Q1从A移到O，再移到B点，电场力分别做多少功？电势能分别变化多少？将Q2从A移到O，再移到B点，电场力分别做多少功？电势能分别变化多少？ABO以O点为零势能点，Q1在A、O、B三点时，具有的电势能分别是多少？以B点为零势能点，Q1在A、O、B三点时，具有的电势能分别是多少？怎样表示电场使电荷具有能量的本领呢？以O点为零势能点，Q2在A、O、B三点时，具有的电势能分别是多少？三､电势1.定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值,叫做这一点的电势,用φ表示.2.定义式:φ=计算方法：带正负号计算。3.在国际单位制中,电势的单位是伏特(V),1V=1J/C.4.电势是标量,只有大小,没有方向.PEq电势的数值意义：某点的电势，数值上等于单位正电荷在该点具有的电势能，等于单位负电荷具有的电势能的负数EPA=φAq零势能参考面就是零电势参考面，常见的有：1、点电荷电场，以无穷远为零电势参考面。2、电场中的接地点3、人为规定的点或面练习：已知:匀强电场场强E=4×10＋5N/C，点电荷Q1=－4×10－5CQ2=2×10－5C.AO=10cmBO=15cmABO以O点为零势能点，Q1在A、O、B三点时，具有的电势能分别是多少？以O为零势能点，匀强电场中，A、O、B三点的电势是多少？与Q1、Q2是否有关？以B为零势能点，匀强电场中，A、O、B三点的电势又是多少？在A点放入Q2电荷，其电势能多大？1、电势是描述电场的能量性质的物理量，由电场自身因素决定，与电场中的检验电荷无关。场强是描述电场的力的性质的物理量，由电场自身因素决定，与电场中的检验电荷无关。注意:2、电势的高低与零电势的选择有关，具有相对性。正负代表大小（高低）－5V＜－2V＜0V＜＋5V3、电场线指向电势降低的方向，沿电场线方向，电势降低。电场线密集区场强大，电场线稀疏区场强小。ABO练习：已知:匀强电场场强E=4×10＋5N/C，点电荷Q1=4×10－5CQ2=2×10－5C.AO=10cmBO=15cmO1O2连线与E垂直将电荷Q1从O1、O2处移到B点电场力做功，与从O处移到B点做的功是否相同？电势能的变化是否相同？以B为零势能参考面，Q1在O、O1、O2三点具有的电势能是否相同？匀强电场在O、O1、O2三点的电势是否相同？能找到其它电势相同的点么？O1O2若将Q2放在O、O1、O2处，匀强电场在O、O1、O2处的电势变否？小结：电场力做功特点，电场力做功的计算、正负功判断；电场力做功与电势能的关系；电势能及电势能大小计算、正负的判断；电势及电势高低的判断。练习1、电场中有A、B、C、D四点，正电荷q1从A移到B，电场力做负功，则q1在A处电势能比B处电势能（）（大或小）；负电荷q2从C移到D，电场力做负功，则q2在C处的电势能比D电势能()（大或小）2、电场如图所示，比较电场中的ABCD四点的电势的大小;＋q在各点具有的电势能的大小；－q在各点具有的电势能的大小ABCDABCD