1.4《电势能和电势》课件

1.4电势能和电势问：一个试探电荷在电场中某点由静止释放,将如何运动?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.E+F什么能转换为动能的呢BMAFөqW甲=F·|AB|cosθ=qE·|AM|把正电荷沿不同路径从A点移到B电场力做功？+甲乙丙沿甲路径电场力做功:沿乙路径电场力做功:沿丙路径电场力做功:W乙=qE·|AM|W丙=qE·|AM|沿任意路径电场力做功:W任意=qE·|AM|结论：静电力做功与路径无关,由初末位置来决定.电场力做功的过程是什么能转化为什么能呢？１、定义：电荷在电场中受到电场力而具有的与位置有关的势能叫做电势能。（Ep）标量AB++AB－－负电荷逆着电场线移动，电场力做正功，电势能减少２、电场力做功改变电势能正电荷顺着电场线移动，电场力做正功，电势能减少正电荷逆着电场线移动，电场力做负功，电势能增加负电荷顺着电场线移动，电场力做负功，电势能增加３、电场力做的功等于电势能的变化量PBPAABEEW类比（重力势能）6、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点移到电势能零点电场力所做的功W的。即EP=W5、电势能有正负，却是标量，正负表示该点的电势能比零点的电势能的高低。４、相对性：大地或无穷远默认为零7、电势能是系统共有的１、下列说法中正确的是（）A.当两正点电荷相互靠近时，它们的电势能增大B.当两负点电荷相互靠近时，它们的电势能增大C.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时，它们的电势能减小D.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时，它们的电势能增大。ABC２、一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点时，电场力做了5×10－6J的功，那么()A．电荷在B处时将具有5×10－6J的电势能B．电荷在B处将具有5×10－6J的动能C．电荷的电势能减少了5×10－6JD．电荷的动能增加了5×10－6JCD3、如图所示,在等量正点电荷形成的电场中,它们连线的中垂面ab上,有一电子,从静止开始由a运动到b的过程中(a、b相对O对称),下列说法正确的是()A.电子的电势能始终增多B.电子的电势能始终减少C.电子的电势能先减少后增加D.电子的电势能先增加后减少COab++-电荷电场中在某一点的电势能与它的电荷量的比值qEP1V=1J/C1.定义:2.公式:3.单位:伏特(V)(计算时要代入正负号)4.标量(有正负)5.电势具有相对性：确定电势,应先规定电场中某处的电势为零.(通常规定离场源电荷无限远处或大地的电势为零.)类比（高度）9、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。正值表示该点电势比零高，负值表示该点电势比零低8、电场中某点的电势的大小是由电场本身的性质决定的，与放不放电荷及放什么电荷无关6、沿电场线(场强)方向电势越来越低7、正电荷的电场中电势为正，负电荷的电场中电势为负ABEφA＞φB4.试探电荷q1放在电场中的A点,电势能为E(规定无限远处电势能为零),A点的电势为________,若把试探电荷q1换成试探电荷q2放在电场中的A点,A点的电势为___________(仍规定无限远处电势能为零).1qE1qE5、如图所示，电场中有A、B两点，则下列说法中正确的是（）A、电势ψAψB场强EAEBB、电势ψAψB场强EAEBC、将+q由A点移到B点，电场力做正功D、将-q分别放在A、B两点时具有电势能EpAEpBABEBCE+－2、几种常见的等势面1、定义：电场中电势相同的各点构成的面，叫做等势面（1）在同一等势面上的任意两点间移动电荷，电场力不做功（2）电场线（或E）垂直等势面，且由电势较高的等势面指向电势较低的等势面（4）等势面密处场强大、电场线密，等势面疏处场强小、电场线疏（3）不同等势面在空间不相交、不相切，闭合3、等势面的特点：20100（5）沿电场方向电势降低最快（6）匀强电场中电势均匀变化。6、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B．等势面上各点的场强大小相等C．等势面一定跟电场线垂直D．两等势面不能相交CD7、孤立点电荷电场中的一簇等势面如图所示中虚线所示，其电势分别为ψ1、ψ2、ψ3，A、B、C是某电场线与这簇等势面的交点，且ab=ac.现将一负电荷由a移到b，电场力做正功W1；再由b移至C，电场力做正功W2,则（）A.W1=W2，ψ1＜ψ2＜ψ3B.W1=W2，ψ1＞ψ2＞ψ3C.W1＞W2，ψ1＞ψ2＞ψ3D.W1＜W2，ψ1＞ψ2＞ψ3C123方法一:根据电场力做功的正负判断：如何比较电荷电势能的大小呢？方法二:直接根据公式判断电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加。qE方法三:根据电场线来判断负电荷电势能增加电场力做负功顺着电场线移动正电荷电势能减小电场力做正功顺着电场线移动３、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？（2）如果规定A点的电势能为零，则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少？（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？增加了1.8×10-5J.EPC=1.8×10-5JEPC=-1.2×10-5JEPB=3×10-5JEPA=-3×10-5J8、如图，虚线a、b、c势某静电场中的三个等势面，它们的电势a最大，c最少，一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如图实线KLMN所示，由图可知（）A.粒子从K到L的过程中，电场力做负功B.粒子从L到M的过程中，电场力做负功C.粒子从K到L的过程中，电势能增加D.粒子从L到N的过程中，动能减少ACKNMLabc9、如果把q=1.0×10-8C的电荷从无穷远处移至电场中的A点，需克服电场力做功W=1.2×10-4J.那么⑴q在A点的电势能和在A点的电势各是多少？⑵q未移入电场前A点的电势是多少？VCJqEJEJEWPAAPAPAA48444102.1100.1102.1102.1102.1013、在匀强电场中有a、b、c三点，位置关系如图52-6所示，其中ab=√3cm，bc=1cm已知电场线与abc三点所在的平面平行,若将电量为-2×10－８C的点电荷从a移到b，电场力不做功，而把该电荷从a移到c，电场力做功为1.8×10－７J(1)画出通过a、b、c(2)求该匀强电场的电场强度答案：9×102V/m•14、将一个-7.0μC的电荷从无限远处移到图示电场中的A点时，电荷的电势能为-140μJ，问此过程中静电力做功是多少？•15、甲是等量异号电荷的电场线分布图，乙是等量同号点电荷的电场线分布图。AOB是两点电荷的连线的垂直平分线，O是连线中点。（1）在甲图中，把单位正试探电荷从O点沿OA移动到无限远处，静电力是否做功？电势能是否变化？怎样变化？（2）在乙图中，把单位正试探电荷从O点沿OA移动到无限远处，静电力是否做功？电势能是否变化？怎样变化？4、一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图虚线所示,电场方向竖直向下.若不计空气阻力,则此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为()A.动能减小B.电势能增加C.动能和电势能之和减少D.重力势能和电势能之和增加EabC4、如图所示，点电荷的静电场中电场线用实线表示，但其方向未标明，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹。a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受到电场力作用，根据此图可作出正确判断的是()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BCDab5、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点的加速度一定在b点的加速度。带电粒子在a点的电势能一定在b点的电势能。（填“大于”、“小于”式“等于”）。NＭba小于大于F-1、定义：检验电荷的电量电势能电势qEP（φ标量）3、相对性：一般选取无穷远或大地电势为零。1J/C=1V2、EP及q含符号５、在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为正，负电荷在任一点具有的电势能都为负.在负电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为负，负电荷在任意一点具有的电势能都为正。