电势能与电势

nullnull第一课时 力学中我们研究问时，是分别从动力学和能量两个角度来进行的。现在电学中我们要深刻认识电场的性质，也要采用类似的方法。前面三节内容我们已经从电荷在电场中受力的作用 ，说明电场具有力的性质，建立了电场强度的概念，那么从能量的角度来看，电场又有什么性质呢？ 力学中我们研究问题时，是分别从动力学和能量两个角度来进行的。现在电学中我们要深刻认识电场的性质，也要采用类似的方法。前面三节内容我们已经从电荷在电场中受力的作用 ，说明电场具有力的性质，建立了电场强度的概念，那么从能量的角度来看，电场又有什么性质呢？null 一个试探电荷在电场中某点由静止释放,将如何运动?什么能转换为动能的呢? 我们首先来研究电场力做功的问题null一、静电力做功有什么特点?W = F·|AB| cosθ= q E·|AM|1.将电荷q从A沿直线移至B:null2.将电荷q从A沿折线移至B:对AM:W1 = q E ·|AM|对MB:W2 = 0对全程:W = W1 + W2= q E·|AM|null3.将电荷q从A沿曲线移至B:W = W1 + W2 + W3 +… = q E·|AM|W1 = q E ·x1W2 = q E ·x2W3 = q E ·x3… … … …x1 + x2 + x3 +…=?X1x2null4.将电荷q从A沿其它曲线移至B，静电力做功？5. 如果移动负电荷，1—4又如何？Enull6. 静电力做功有什么特点？ 在匀强电场中移动电荷时,静电力做的功与电荷经过的路径无关,与电荷的起始位置和终止位置有关与初、末两点在电场线上的距离有关7. 这个结论适合于其它电场吗？null二、回顾重力做功的特点是什么?ABC1.在这三次情况下重力做功关系？2.WG = m g h3.可以引进重力势能的概念null三、电势能1.因为在电场中移动电荷时静电力做功与移动路径无关,所以电荷在电场中有电势能(EP)null电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加。与重力做功跟重力势能变化关系相类比重力做功与电场力做功的关系null讨论:下列电荷在电场中移动时,静电力做什么功?电荷的电势能如何变化?若在电场中移动的是负电荷呢?null三、电势能2.静电力对电荷做正功 ,电荷的电势能减少(负功)WF = EP1 - EP2 = -ΔEP静电力做的功等于电势能的减少量.(增加)1.因为在电场中移动电荷时静电力做功与移动路径无关,所以电荷在电场中有电势能(EP)null荷q=+1c从A移动到B,AB相距L=1m,静电力做功为多少?电势能如何变化?若规定EPB=0,则EPA=?若换成-1c的负点电荷，电势能变化吗？null三、电势能1.因为在电场中移动电荷时静电力做功与移动路径无关,所以电荷在电场中有电势能(EP)2.静电力对电荷做正功 ,电荷的电势能减少(负功)WF = EP1 - EP2 = -ΔEP(增加)静电力做的功等于电势能的减少量.3.电势能：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所做的功。 null4.电势能具有相对性，大小与电荷的正负以及零电势能的选取有关。 通常规定离场源电荷无限远处或大地的电势为零 5.电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性 6.电势能是标量，有正负，正负号表大小。(负电势能表示该处的电势能比零电势能处电势能低.) nullEPA = q E L COSθ讨论:2.若取B点的电势能为零,则A点的电势能为多少?1.若在AB两点间分别移动正、负电荷，请比较电荷电势能的变化4.EPA/q一定吗？EPA / q = E L COSθ电势能与电量的比值为多少?nullEPA = q E L COSθ讨论:1.若取B点的电势能为零,则A点的电势能为多少?2.分析EPA/q一定吗？EPA / q = E L COSθnull电荷在电场中某一点的电势能与1 V = 1 J/C四、电势1. 定义:它的电荷量的比值2. :3. 单位: 伏特(V) (计算时要代入正负号)null 例2. 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).null1. 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.)null解: 点评:计算电势首先要规定零电势处；电势可以为负.null2. 电势是标量,有正负,数值取决于零电势的选取.(负电势表示该处的电势比零电势处电势低.)1. 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.)3.零电势的选取后，电场中各点电势是确定的，与放正负电荷、大小、有无均无关。null沿着电场线方向,电势将怎样变化? null2. 电势是标量,有正负,数值取决于零电势的选取.(负电势表示该处的电势比零电势处电势低.)1. 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.)3.零电势的选取后，电场中各点电势是确定的，与放正负电荷无关4.沿电场线方向电势降低null小结:null第二课时null等势面地理上，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。 电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面null等势面等势面的特点： 1、等势面一定跟电场线垂直，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，任意两个等势面都不会相交；null等势面几种典型电场的等势面：1、点电荷电场中的等势面： 以点电荷为球心的一簇球面null等势面2、等量异种点电荷电场中的等势面： 两簇对称曲面null等势面3、等量同种点电荷电 场中的等势面： 两簇对称曲面null等势面5、匀强电场中的等势面： 垂直于电场线的一簇平面4、形状不的带电导体附近的电场线及等势面null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．两等势面不能相交例与练CD