第4节 电势能 电势

null回顾复习回顾做功的过程伴随着能量的转化1、功的计算：2、重力做功与重力势能:(1)重力做功与路径无关,由初末位置的高度差来决定.(2)WG与重力势能的关系.(3)重力势能是相对的,有零势能面.(人为选定) 重力势能具有系统性功是能量转化的量度！null 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.什么能转换为动能的呢?nullnull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沿折线AMB从A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沿任意曲线从A移至B:W = W1 + W2 + W3 +… = q E·|AM|W1 = q E ·x1W2 = q E ·x2W3 = q E ·x3… … … …x1 + x2 + x3 +…=?X1x2null6. 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？(对于非匀强电场也适用)null 做功的过程是一个能量转化的过程，那么电场力做功的过程是什么能转化为什么能呢？ null二、电势能1. 定义：电场力做功可以引起能量的变化,所以电荷在电场中具有电势能.用EP表示2、电势能的单位：J3、电势能：标量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? 正电荷从A点移到B点时,静电力做正功,电荷的电势能减少. 正电荷从B点移到A点时,静电力做负功,即电荷克服静电力做功,电荷的电势能增加.null电场力对电荷做正功， 电荷的电势能减小 电场力对电荷做负功， 电荷的电势能增大静电力做的功等于电势能的减少量.二、电势能4、电场力做功与电势能变化的关系null5、电势能是相对的，与零电势能面有关 电势能为负表示电荷在该处的电势能比零还要小.6、电势能是电荷和电场所共有的，具 有系统性null 通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上电势能规定为零。 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null重力势能和电势能类比重力场中，重力：地球和物体之间存在的吸引力电场中，电场力：电荷之间的作用力有重力就有重力势能Ep= mgh有电场力就有相应的能，叫电势能EPEp由物体和地面间的相对位置决定EP由电荷间的相对位置决定W重 = EP1-EP2W电 = EPA-EPBnull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)WAB = EPA - EPB(增加)静电力做的功等于电势能的减少量.3.电势能具有相对性,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 (通常把离场源无限远处或大地表面的电势能规定为零)4、电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性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3.点电荷的电量为2q、 3q、4.分析EPA/q一定吗？EPA / q = E L COSθ5.点电荷的电量为-q、-2q、 -3q、… 则A点的电势能为多少?… 则A点的电势能为多少?电势能与电量的比值为多少?null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. 公式:3. 单位: 伏特(V) (计算时要代入正负号)电场中的电势相当于重力场中的高度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,且电势可以为负.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.)null沿着电场线方向,电势将怎样变化? null3.沿电场线方向电势降低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.(通常取离场源电荷无限远处或大地的电势为零.)2. 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.)nullnull荷所具有的电势能是多少? 荷所具有的电势能又是多少? null小结:null 例1. 如图,在场强 的匀强电场中,点电荷q=+1c从A移动到B,AB相距L=1m,电场力做功为多少?电势能如何变化?电势能减少若规定EPA=0电荷在B点具有的电势能多大？电势能为负表示的物理意义是什么？WAB = EPA－EPB =103J