高中物理選《電勢(shì)能和電勢(shì)》

1、第一章第一章 靜電場(chǎng)靜電場(chǎng)2021-11-15第第1頁(yè)（共頁(yè)（共24頁(yè)）頁(yè)）試探電荷靜止的放入電場(chǎng)中試探電荷靜止的放入電場(chǎng)中,將如何運(yùn)動(dòng)將如何運(yùn)動(dòng)?E 電荷做加速運(yùn)動(dòng)電荷做加速運(yùn)動(dòng),一段時(shí)間后獲一段時(shí)間后獲得一定的速度得一定的速度,試探電荷的動(dòng)能增加試探電荷的動(dòng)能增加.+F第一章第一章 靜電場(chǎng)靜電場(chǎng)2021-11-15第第2頁(yè)（共頁(yè)（共24頁(yè)）頁(yè)）重慶市石柱中學(xué)校 姚國(guó)均第一章第一章 靜電場(chǎng)靜電場(chǎng)2021-11-15第第3頁(yè)（共頁(yè)（共24頁(yè)）頁(yè)） 試探正電荷試探正電荷q在電場(chǎng)強(qiáng)度為在電場(chǎng)強(qiáng)度為E的的勻強(qiáng)電場(chǎng)勻強(qiáng)電場(chǎng)中沿幾條中沿幾條不同路徑不同路徑從從A點(diǎn)移點(diǎn)移動(dòng)到動(dòng)到B點(diǎn)點(diǎn),靜電力對(duì)電荷做功靜

2、電力對(duì)電荷做功分別為分別為多少多少?MABqFEMABqFqFEENAB乙乙F沿直線沿直線AB沿折線沿折線AMB 沿曲線沿曲線ANB第一章第一章 靜電場(chǎng)靜電場(chǎng)2021-11-15第第4頁(yè)（共頁(yè)（共24頁(yè)）頁(yè)）甲甲EMW=F cos|AB|=q E |AM|AB|=q E |AM|A AB B沿沿 直直 線線ABqF第一章第一章 靜電場(chǎng)靜電場(chǎng)2021-11-15第第5頁(yè)（共頁(yè)（共24頁(yè)）頁(yè)）甲甲EA AB B沿沿 折折 線線AMBMABA MW1=qE |AM|W2=0M B所以：全過(guò)程做功所以：全過(guò)程做功 W=W1+W2=q E|AM|qFqF第一章第一章 靜電場(chǎng)靜電場(chǎng)2021-11-15第第

3、6頁(yè)（共頁(yè)（共24頁(yè)）頁(yè)）ENAB乙乙沿曲線沿曲線ANB呢呢?第一章第一章 靜電場(chǎng)靜電場(chǎng)2021-11-15第第7頁(yè)（共頁(yè)（共24頁(yè)）頁(yè)）用無(wú)數(shù)組跟靜電力垂直和平行的折線來(lái)逼近用無(wú)數(shù)組跟靜電力垂直和平行的折線來(lái)逼近ANBANBMW = q E|AM|由以上的推導(dǎo)我們發(fā)現(xiàn)了什么由以上的推導(dǎo)我們發(fā)現(xiàn)了什么?E乙乙第一章第一章 靜電場(chǎng)靜電場(chǎng)2021-11-15第第8頁(yè)（共頁(yè)（共24頁(yè)）頁(yè)） 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí),靜電力做功靜電力做功與電荷與電荷的的起始位置起始位置和和終止位置有關(guān)終止位置有關(guān),但與電荷經(jīng)過(guò)的但與電荷經(jīng)過(guò)的路徑路徑無(wú)關(guān)無(wú)關(guān).推廣推廣:非勻強(qiáng)電場(chǎng)也適用非勻強(qiáng)電場(chǎng)也

4、適用.一一. .靜電力做功的特點(diǎn)靜電力做功的特點(diǎn)W=qEd (適合勻強(qiáng)電場(chǎng)，適合勻強(qiáng)電場(chǎng)，d為沿電為沿電場(chǎng)線方向距離場(chǎng)線方向距離)第一章第一章 靜電場(chǎng)靜電場(chǎng)2021-11-15第第9頁(yè)（共頁(yè)（共24頁(yè)）頁(yè)）二、電勢(shì)能二、電勢(shì)能重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系?思考思考電場(chǎng)中的電荷由于受到電場(chǎng)力電場(chǎng)中的電荷由于受到電場(chǎng)力作用而具有的勢(shì)能。作用而具有的勢(shì)能。1. 定義定義:第一章第一章 靜電場(chǎng)靜電場(chǎng)2021-11-15第第10頁(yè)（共頁(yè)（共24頁(yè)）頁(yè)）WG = EP1 - EP2 = -EP1. 重力做正功重力做正功,重力勢(shì)能減少重力勢(shì)能減少. 重力做負(fù)功重力做負(fù)功,即物體克服重力做

5、功即物體克服重力做功, 重重力勢(shì)能增加力勢(shì)能增加.重力做的功等于重力勢(shì)能的減少量重力做的功等于重力勢(shì)能的減少量.重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系第一章第一章 靜電場(chǎng)靜電場(chǎng)2021-11-15第第11頁(yè)（共頁(yè)（共24頁(yè)）頁(yè)） 正電荷正電荷從從A點(diǎn)移到點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)點(diǎn)時(shí),靜電靜電力做力做正功正功,電荷的電荷的電勢(shì)能減少電勢(shì)能減少. 正電荷正電荷從從B點(diǎn)移到點(diǎn)移到A點(diǎn)時(shí)點(diǎn)時(shí),靜電靜電力做力做負(fù)功負(fù)功,即電荷即電荷克服靜電力做功克服靜電力做功,電荷的電荷的電勢(shì)能增加電勢(shì)能增加.ABE+vABE+v電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的關(guān)系電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的關(guān)系（討論）（討論）若是若是負(fù)電荷負(fù)電荷,情況又

6、是怎么樣情況又是怎么樣?第一章第一章 靜電場(chǎng)靜電場(chǎng)2021-11-15第第12頁(yè)（共頁(yè)（共24頁(yè)）頁(yè)） 靜電力做的功等于電勢(shì)能的減少量靜電力做的功等于電勢(shì)能的減少量WAB = EPA - EPB電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能,等于靜電力把它等于靜電力把它 從該點(diǎn)移動(dòng)到零勢(shì)能位置時(shí)電場(chǎng)力所做的功從該點(diǎn)移動(dòng)到零勢(shì)能位置時(shí)電場(chǎng)力所做的功. (通常把離場(chǎng)源通常把離場(chǎng)源無(wú)限遠(yuǎn)處無(wú)限遠(yuǎn)處或或大地表面大地表面或或接地接地的電勢(shì)能規(guī)定為零的電勢(shì)能規(guī)定為零)第一章第一章 靜電場(chǎng)靜電場(chǎng)2021-11-15第第13頁(yè)（共頁(yè)（共24頁(yè)）頁(yè)）電勢(shì)能為電勢(shì)能為負(fù)負(fù)表示電荷在該處的電勢(shì)能比選取的表示電荷在該處的電勢(shì)能

7、比選取的勢(shì)能零點(diǎn)的電勢(shì)能還要小勢(shì)能零點(diǎn)的電勢(shì)能還要小. .2 2、電勢(shì)能是電荷和電場(chǎng)所共有的，具有、電勢(shì)能是電荷和電場(chǎng)所共有的，具有系統(tǒng)性系統(tǒng)性1 1、電勢(shì)能是、電勢(shì)能是相對(duì)相對(duì)的，與零電勢(shì)能面有關(guān)的，與零電勢(shì)能面有關(guān)3 3、電勢(shì)能是、電勢(shì)能是標(biāo)量標(biāo)量第一章第一章 靜電場(chǎng)靜電場(chǎng)2021-11-15第第14頁(yè)（共頁(yè)（共24頁(yè)）頁(yè)） 例例1. 如圖如圖,在場(chǎng)強(qiáng)在場(chǎng)強(qiáng) 的勻強(qiáng)電場(chǎng)的勻強(qiáng)電場(chǎng)中中,點(diǎn)電荷點(diǎn)電荷q=+1c從從A移動(dòng)到移動(dòng)到B,AB相距相距L=1m,電場(chǎng)力做功為多少電場(chǎng)力做功為多少?電勢(shì)能如何變化電勢(shì)能如何變化?CNE310E即電勢(shì)能減少即電勢(shì)能減少J310qFAB第一章第一章 靜電場(chǎng)靜電

8、場(chǎng)2021-11-15第第15頁(yè)（共頁(yè)（共24頁(yè)）頁(yè)）取取O點(diǎn)的電勢(shì)能為零點(diǎn)的電勢(shì)能為零, 則則:EPA = q E L COSELCOSqEPA討論討論:不同電量不同電量電荷在電荷在A點(diǎn)點(diǎn)電勢(shì)能與電荷的比值電勢(shì)能與電荷的比值?ALOE+比值與試探電荷無(wú)關(guān)，反應(yīng)電場(chǎng)本身的性質(zhì)。比值與試探電荷無(wú)關(guān)，反應(yīng)電場(chǎng)本身的性質(zhì)。第一章第一章 靜電場(chǎng)靜電場(chǎng)2021-11-15第第16頁(yè)（共頁(yè)（共24頁(yè)）頁(yè)）qEP1 1、定義：、定義： 電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)能與它的電荷量電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)能與它的電荷量的比值，叫做這一點(diǎn)的的比值，叫做這一點(diǎn)的電勢(shì)電勢(shì)。2 2、定義式：、定義式：（E EP P及及q

9、q帶符號(hào)計(jì)算帶符號(hào)計(jì)算）qEP電勢(shì)能電勢(shì)能重力勢(shì)能重力勢(shì)能mghEP電勢(shì)電勢(shì)高度高度h三、電勢(shì)三、電勢(shì)第一章第一章 靜電場(chǎng)靜電場(chǎng)2021-11-15第第17頁(yè)（共頁(yè)（共24頁(yè)）頁(yè)）3 3、單位：、單位：，符號(hào)為，符號(hào)為 4 4、電勢(shì)是、電勢(shì)是標(biāo)量，標(biāo)量，但有但有正負(fù)正負(fù)5 5、電勢(shì)具有相對(duì)性、電勢(shì)具有相對(duì)性電勢(shì)是相對(duì)于零勢(shì)能參考點(diǎn)的，電勢(shì)是相對(duì)于零勢(shì)能參考點(diǎn)的，一般選取一般選取無(wú)窮遠(yuǎn)無(wú)窮遠(yuǎn)電勢(shì)為電勢(shì)為0 0，實(shí)際應(yīng)用中常取，實(shí)際應(yīng)用中常取大地大地電勢(shì)為電勢(shì)為0 0第一章第一章 靜電場(chǎng)靜電場(chǎng)2021-11-15第第18頁(yè)（共頁(yè)（共24頁(yè)）頁(yè)）例例2、關(guān)于公式、關(guān)于公式 可知：（可知：（ ）A、電

10、場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)，與放在該點(diǎn)電荷具有、電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)，與放在該點(diǎn)電荷具有的電勢(shì)能成正比的電勢(shì)能成正比B、電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)，與放在該點(diǎn)電荷的電、電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)，與放在該點(diǎn)電荷的電荷量成反比荷量成反比C、電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)，與該點(diǎn)是否有電荷，、電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)，與該點(diǎn)是否有電荷，電荷的正負(fù)及電荷量的大小無(wú)關(guān)電荷的正負(fù)及電荷量的大小無(wú)關(guān)D、放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的點(diǎn)電荷不同，電勢(shì)能也、放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的點(diǎn)電荷不同，電勢(shì)能也不同，但電勢(shì)能與電荷量的比值保持不變不同，但電勢(shì)能與電荷量的比值保持不變qEPCD第一章第一章 靜電場(chǎng)靜電場(chǎng)2021-11-15第第19頁(yè)（共頁(yè)（共24頁(yè)）頁(yè)）例例3 3：如果把：如果把q=

11、1.0q=1.01010-8-8C C的電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)處移至電場(chǎng)的電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)處移至電場(chǎng)中的中的A A點(diǎn)，需克服電場(chǎng)力做功點(diǎn)，需克服電場(chǎng)力做功W=1.2W=1.21010-4-4J.J.那么那么 q q在在A A點(diǎn)的電勢(shì)能和在點(diǎn)的電勢(shì)能和在A A點(diǎn)的電勢(shì)各是多少？點(diǎn)的電勢(shì)各是多少？ q q未移入電場(chǎng)前未移入電場(chǎng)前A A點(diǎn)的電勢(shì)是多少點(diǎn)的電勢(shì)是多少 ？VCJqEJEJEWPAAPAPAA48444102 . 1100 . 1102 . 1102 . 1102 . 10第一章第一章 靜電場(chǎng)靜電場(chǎng)2021-11-15第第20頁(yè)（共頁(yè)（共24頁(yè)）頁(yè)） 沿電場(chǎng)線沿電場(chǎng)線 ( (場(chǎng)強(qiáng)場(chǎng)強(qiáng)) )方向電勢(shì)方向電

12、勢(shì)越來(lái)越低越來(lái)越低 即電場(chǎng)線指向電勢(shì)降低的方向即電場(chǎng)線指向電勢(shì)降低的方向ABE減少減少減少減少正功正功減少減少負(fù)功負(fù)功增大增大第一章第一章 靜電場(chǎng)靜電場(chǎng)2021-11-15第第21頁(yè)（共頁(yè)（共24頁(yè)）頁(yè)）例例4 4：如圖所示，電場(chǎng)中有：如圖所示，電場(chǎng)中有A A、B B兩點(diǎn)，則下列說(shuō)法中正兩點(diǎn)，則下列說(shuō)法中正確的是（確的是（ ）A A、電勢(shì)、電勢(shì)A A B B 場(chǎng)強(qiáng)場(chǎng)強(qiáng)E EA AEEB BB B、電勢(shì)、電勢(shì)A A B B 場(chǎng)強(qiáng)場(chǎng)強(qiáng)E EA AEEEpBpBA AB BE EBC第一章第一章 靜電場(chǎng)靜電場(chǎng)2021-11-15第第22頁(yè)（共頁(yè)（共24頁(yè)）頁(yè)）1 1、定義：、定義： 電場(chǎng)中電勢(shì)相同的

13、各點(diǎn)構(gòu)成的面，叫做電場(chǎng)中電勢(shì)相同的各點(diǎn)構(gòu)成的面，叫做等勢(shì)面等勢(shì)面。與與等高線等高線類(lèi)比類(lèi)比（1 1）在）在同一等勢(shì)面上同一等勢(shì)面上的任意兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力的任意兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不做功不做功（2 2）電場(chǎng)線電場(chǎng)線跟跟等勢(shì)面等勢(shì)面垂直垂直，且由電勢(shì)，且由電勢(shì)較高較高的等勢(shì)面指向電的等勢(shì)面指向電勢(shì)勢(shì)較低較低的等勢(shì)面的等勢(shì)面 （3 3）等勢(shì)面密處場(chǎng)強(qiáng)大、電場(chǎng)線密，等勢(shì)面疏處場(chǎng)強(qiáng)小、電）等勢(shì)面密處場(chǎng)強(qiáng)大、電場(chǎng)線密，等勢(shì)面疏處場(chǎng)強(qiáng)小、電場(chǎng)線疏場(chǎng)線疏 （4 4）不同等勢(shì)面在空間）不同等勢(shì)面在空間不相交、不相切不相交、不相切2 2、等勢(shì)面的特點(diǎn)：、等勢(shì)面的特點(diǎn)：四、等勢(shì)面四、等勢(shì)面第一章第一章 靜電場(chǎng)靜電場(chǎng)2021-11-15第第23頁(yè)（共頁(yè)（共24頁(yè)）頁(yè)）3 3、幾種帶電體周?chē)牡葎?shì)面和電場(chǎng)線、幾種帶電體周?chē)?/p>