电势能和电势课件好.ppt

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44电势能和电势电势能和电势复习回顾复习回顾11、功的计算：

、功的计算：

22、重力做功有什么特点？

、重力做功有什么特点？

（1）

（1）与路径无关与路径无关,由初末位置的高度差来决定由初末位置的高度差来决定.

（2）W

（2）WGG与重力势能的关系与重力势能的关系.（3）（3）重力势能是相对的重力势能是相对的,有零势能面有零势能面.（.（人为选定人为选定）重力势能具有系统性重力势能具有系统性功是能量转化的量度功是能量转化的量度一、静电力做功的特点一、静电力做功的特点正电荷正电荷qq在电场在电场强度为强度为EE的匀强的匀强电场中由电场中由AA运动运动到到MM电场力做功电场力做功吗？

做了多少吗？

做了多少功？

功？

Eqq受力吗？

多大？

AMW=qEAMFF求试探电荷求试探电荷qq沿直线沿直线ABAB移动到移动到BB时电时电场力做的功：

场力做的功：

E+qABMFFE+qABM结论：

结论：

在在匀强电场匀强电场中移动电荷时，静电力做中移动电荷时，静电力做的功与电荷的的功与电荷的起始位置和终止位置起始位置和终止位置有有关，但与电荷经过的关，但与电荷经过的路径路径无关。

无关。

（对于非匀强电场也适用对于非匀强电场也适用）这与什么力做功相似呢？

将将+q+q由由AA移移到到BB的过程静电的过程静电力对电荷做功力对电荷做功为：

为：

将将-q-q由由AA移到移到BB的过程，静电的过程，静电力对电荷做功为：

力对电荷做功为：

dAB+qEL做功的过程是一个做功的过程是一个能量转化的过程，能量转化的过程，那么静电力做功的那么静电力做功的过程是什么能转化过程是什么能转化为什么能呢？

为什么能呢？

二、电势能二、电势能静电力做功与电势能有什么关系？

（联系静电力做功与电势能有什么关系？

（联系重力做功与重力势能的关系）重力做功与重力势能的关系）电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能，电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能，叫叫电势能电势能。

物体被举高具有重力势能。

物体被举高具有重力势能。

11、电荷在电场中具有电势能。

、电荷在电场中具有电势能。

重力对物体做正功，物体的重力势重力对物体做正功，物体的重力势能减小能减小22、静电力对电荷做正功，电荷的电势、静电力对电荷做正功，电荷的电势能减小能减小重力对物体做负功，物体的重力重力对物体做负功，物体的重力势能增大势能增大33、静电力对电荷做负功，电荷的电势、静电力对电荷做负功，电荷的电势能增大能增大重力做多少功，物体重力势能重力做多少功，物体重力势能就变化多少。

就变化多少。

44、静电力做多少功，电荷电势能就变、静电力做多少功，电荷电势能就变化多少。

化多少。

重力势能是相对的，与零势能面有关重力势能是相对的，与零势能面有关55、电势能是相对的，与零电势能面有关、电势能是相对的，与零电势能面有关通常把电荷在离场源电荷通常把电荷在离场源电荷无限远无限远处处的电势能规定为的电势能规定为零零，或把电荷，或把电荷在在大地表面大地表面上电势能规定为上电势能规定为零零。

电荷在某点的电势能，等于静电力把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它从该处移动到零势能位置所做的功重力势能是物体和地球所共有的，具重力势能是物体和地球所共有的，具有系统性有系统性66、电势能是电荷和电场所共有的，、电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性具有系统性77、电势能是标量、电势能是标量由此可见，静电力做功与重力做功，由此可见，静电力做功与重力做功，电势能与重力势能都很相似，所以电势能与重力势能都很相似，所以大家在学习电势能过程中应该多联大家在学习电势能过程中应该多联系重力做功与重力势能的关系帮助系重力做功与重力势能的关系帮助理解电势能。

理解电势能。

尽管重力做功与静电力做功很相似，但还是尽管重力做功与静电力做功很相似，但还是存在很大差异存在很大差异n正电荷顺着电场线移动，正电荷顺着电场线移动，静电力做正功，电势能减少静电力做正功，电势能减少n负电荷顺着电场线移动，负电荷顺着电场线移动，静电力做负功，电势能增加静电力做负功，电势能增加n正电荷逆着电场线移动，正电荷逆着电场线移动，静电力做负功，电势能增加静电力做负功，电势能增加n负电荷逆着电场线移动，负电荷逆着电场线移动，静电力做正功，电势能减少静电力做正功，电势能减少存在两种电荷存在两种电荷存在两种电荷存在两种电荷例例11右图中右图中MNMN为电场中某一条电场线方为电场中某一条电场线方向向右，在线上取两点向向右，在线上取两点aa、bb今将一电荷今将一电荷qq从从aa移到移到bb则则（）A.A.静电力做正功，静电力做正功，qq的电势能增加；的电势能增加；B.B.静电力做负功，静电力做负功，qq的电势能增加；的电势能增加；C.C.静电力做正功，静电力做正功，qq的电势能减少；的电势能减少；D.D.静电力做负功，静电力做负功，qq的电势能减少。

的电势能减少。

CC例例22：

AA和和BB为电场中某条电场线上的点，为电场中某条电场线上的点，如图：

将如图：

将q=4q=41010-9-9的正电荷从的正电荷从AA点移到点移到BB点需克服静电力做功点需克服静电力做功551010-7-7JJ，则，则电场方向由电场方向由ABAB还是还是BABA？

电荷在哪点时电势能大？

大多少？

电荷在哪点时电势能大？

大多少？

AB电场的电场的力的性质力的性质我们必须用我们必须用场强场强EE来描述，那来描述，那么电场的么电场的能的性质能的性质我们又应该用什么物理量来描我们又应该用什么物理量来描述呢？

能否用述呢？

能否用“电势能电势能”呢？

呢？

问题问题1：

同样的电荷处在电场中不同位置，具有的电：

同样的电荷处在电场中不同位置，具有的电势能相同吗？

势能相同吗？

问题问题2：

不同的电荷放在电场中同一点，具有的电势：

不同的电荷放在电场中同一点，具有的电势能相同吗？

能相同吗？

不同的电荷在电场中同一点具有的电势能不同不同的电荷在电场中同一点具有的电势能不同,但但电场中同一点的电场的能的性质是电场中同一点的电场的能的性质是一定的，一定的，故故不能用不能用“电势能电势能”来描述电场的能来描述电场的能的性质，的性质，我们引入一个新我们引入一个新的物理量的物理量“电势电势”来表示它。

来表示它。

A0lE+该比值是一个与该比值是一个与qq无关，仅与电场无关，仅与电场及及AA点的位置有关的量。

点的位置有关的量。

三、电势三、电势设EP0=0该比值称为该比值称为AA点的点的电势电势零势能零势能参考点参考点电荷电场中在某一点的电势能与电荷电场中在某一点的电势能与它的电荷量的比值它的电荷量的比值1V=1J/C1.1.定义定义:

2.2.公式公式:

3.3.单位单位:

伏特伏特（V）（V）（计算时要计算时要代入正负号代入正负号）4.标量标量（有正负有正负）5.5.电势具有电势具有相对性相对性：

确定电势确定电势,应先规定电应先规定电场中某处的电势为零场中某处的电势为零.（.（通常规定离场源电荷通常规定离场源电荷无限远处无限远处或或大地大地的电势为零的电势为零.）.）例例3.3.试探电荷试探电荷qq11放在电场中的放在电场中的AA点点,电电势能为势能为E（E（规定无限远处电势能为零规定无限远处电势能为零）,A）,A点的电势为点的电势为_,_,若把试探电荷若把试探电荷qq11换成试探电荷换成试探电荷qq22放在电场中的放在电场中的AA点点,A,A点的电势为点的电势为_（_（仍规定无限仍规定无限远处电势能为零远处电势能为零）.）.例例4.4.将一电量为将一电量为的点电荷从电的点电荷从电场外一点场外一点PP移至电场中某点移至电场中某点A,A,电场力做功电场力做功,求求AA点的电势点的电势.解解:

设场外一点设场外一点PP的电势为的电势为从从PA,电场力做的功电场力做的功PAEW-=点评点评:

电势的确定首先要确定零电电势的确定首先要确定零电势处势处,且电势可以为负且电势可以为负.沿着电场线方向，电势如何变化呢？

沿着电场线方向，电势如何变化呢？

4、沿着电场线的方向，电势越来越低、沿着电场线的方向，电势越来越低如何确定电场中某点的电势呢？

如何确定电场中某点的电势呢？

5、电势具有相对性，先规定电场中某处的电势、电势具有相对性，先规定电场中某处的电势为零，然后才能确定电场中其他各点的电势。

为零，然后才能确定电场中其他各点的电势。

（通常取离场源电荷无限远处或大地的电势为（通常取离场源电荷无限远处或大地的电势为零）零）对电势的理解n1.1.电势的相对性：

某点电势的大小是电势的相对性：

某点电势的大小是相对于零点电势而言的。

零电势的选相对于零点电势而言的。

零电势的选择是任意的，一般选地面和无穷远为择是任意的，一般选地面和无穷远为零势能面。

零势能面。

n2.2.电势的固有性：

电场中某点的电势电势的固有性：

电场中某点的电势的大小是由电场本身的性质决定的，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。

与放不放电荷及放什么电荷无关。

n3.3.电势是标量电势是标量n4.4.计算时计算时EEPP,q,q,都带正负号。

都带正负号。

练习练习:

如图所示如图所示,在同一条电场线上有在同一条电场线上有A.A.B.CB.C三点三点,将将的点电荷由的点电荷由AA点移动到点移动到BB点点,静电力做什么功静电力做什么功?

做多少功做多少功?

电电势能变化了多少势能变化了多少?

在将该电荷由在将该电荷由BB点移到点移到CC点点,静电力做什么功静电力做什么功?

做多少功做多少功?

电势能变化了多电势能变化了多少少?

AABBCC等势面等势面地理上，等高线表示地势的高低。

地理上，等高线表示地势的高低。

在电场中常用等势面来表示电势的高低。

在电场中常用等势面来表示电势的高低。

电场中电势相同的各点构成的面叫做电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面等势面等势面的特点：

等势面的特点：

11、等势面一定跟电场线、等势面一定跟电场线垂直垂直，在同一等势，在同一等势面上的任意两点间移动电荷，电场力面上的任意两点间移动电荷，电场力不做不做功功；22、电场线总是从电势高的等势面指向电势、电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面，任意两个等势面都低的等势面，任意两个等势面都不会相交不会相交；33、等差、等差等势面越密等势面越密的地方的地方电场强度越大电场强度越大等势面等势面几种典型电场的等势面：

几种典型电场的等势面：

11、点电荷电场中的等势面：

、点电荷电场中的等势面：

以点电荷为球心的一簇球以点电荷为球心的一簇球面面等势面等势面22、等量异种点电荷、等量异种点电荷电场中的等势面：

电场中的等势面：

两簇对称曲面两簇对称曲面等势面等势面33、等量同种点电荷电、等量同种点电荷电场中的等势面：

场中的等势面：

两簇对称曲面两簇对称曲面等势面等势面55、匀强电场中的等势、匀强电场中的等势面：

面：

垂直于电场线的一簇平垂直于电场线的一簇平面面44、形状不规则的带电、形状不规则的带电导体附近的电场线及导体附近的电场线及等势面等势面等势面等势面n1.（2010广东理综）图是某一点电荷的电场线分布图，下列表述正确的是（）nAa点的电势高于b点的电势nB该点电荷带负电nCa点和b点电场强度的方向相同nDa点的电场强度大于b点的电场强度n解析：

沿电场线方向电势降低，故A选项错误；由图中电场线分布知，此场为一负点电荷的电场线分布图，B项正确；电场线密集处场强大，C项错、D项正确n答案：

BDn2某静电场的电场线分布如下图所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ，电势分别为P和Q，则（）nAEPEQ，PQnBEPEQ，PQnCEPEQ，PQnDEPEQ，PQn解析：

P点处电场线分布的密集些，Q处电场线分布稀疏些，则EPEQ.图中，电场线的方向是由P指向Q，根据顺着电场线的方向，电势依次降落，有P点电势大于Q点电势n答案：

An3在如图所示的四个电场中，均有相互对称分布的a、b两点，其中a、b两点电势和场强