電勢能與電勢 課件- 高二上學(xué)期物理人教版選修3-1

1.4電勢能和電勢人教版選修3-1第一章靜電場課前一題半徑為r的絕緣光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套有一質(zhì)量為m、帶正電的珠子，空間存在水平向右的勻強電場，如圖所示．珠子所受靜電力是其重力的3/4倍．將珠子從環(huán)上最低位置A點靜止釋放，求：珠子所能獲得的最大動能為多少？靜電力做功有什么特點？對應(yīng)的是哪種能量的轉(zhuǎn)換？一、靜電力做功的特點：以勻強電場為例試分析電荷量為+q的試探電荷在電場強度為E的勻強電場中從A沿不同路徑運動到B的做功情況。（直線、折線、曲線）一、靜電力做功的特點：以勻強電場為例結(jié)論：不論電荷經(jīng)由什么路徑從A點移動到B點，靜電力做的功都是一樣的。即：靜電力做的功與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)，但與電荷經(jīng)過的路徑無關(guān)。說明：對于非勻強電場也是適用的！這與什么力做功相似？回顧：由于移動物體時重力做的功與路徑無關(guān)，故同一物體在地面附近的同一位置才具有確定的重力勢能。類比：由于移動電荷時靜電力做的功與移動的路徑無關(guān)，故電荷在電場中具有能量，叫做電勢能二、電勢能回顧：重力做功與重力勢能的關(guān)系：類比：電場力做功與電勢能的關(guān)系：一個電荷量為+q的試探電荷在勻強電場中的某點靜止釋放：二、電勢能電場力做功與電勢能變化的關(guān)系：電場力做正功，電勢能減少；電場力做負(fù)功，電勢能增加。正電荷沿著電場線運動，電場力做正功，電勢能減少。正電荷逆著電場線運動，電場力做負(fù)功，電勢能增加。負(fù)電荷沿著電場線運動，電場力做負(fù)功，電勢能增加。負(fù)電荷逆著電場線運動，電場力做正功，電勢能減少。通過以上的分析可以看出，靜電力做的功只能決定電勢能的變化量，而不能決定電荷在電場中某點的電勢能的數(shù)值。二、電勢能回顧：物體在某位置的重力勢能的確定：類比：電荷在電場中某點的電勢能的確定：先選取零勢能面，然后用Ep=mgh。先規(guī)定零勢能點，如圖所示，+q的試探電荷從A運動到B，若規(guī)定B為零勢能點，則A的電勢能是多少？總結(jié)：電荷在某點的電勢能應(yīng)該等于什么？二、電勢能(Ep)單位：焦耳（J）1、定義：由電荷、電場和電荷在電場中的相對位置決定的能量叫電勢能。2、電勢能的大小：電荷在某點的電勢能，等于把它從這點移動到零勢能位置時靜電力做的功。

說明：通常把電荷在離場源電荷無限遠(yuǎn)處的電勢能規(guī)定為零，或把電荷在大地表面上的電勢能規(guī)定為零。3、電勢能具有相對性：零勢能點的選取不同，同一電荷在電場中的同一點的電勢能也不相同。4、電勢能是標(biāo)量，但有正負(fù)之分，表示大小。

5、電場力做功與電勢能變化的關(guān)系：二、電勢能(Ep)單位：焦耳（J）6、在只有電場力的作用下，電勢能和動能相互轉(zhuǎn)化，但總量保持不變。7、電勢能具有系統(tǒng)性：回顧：重力勢能是地球與物體所共有的。類比：電勢能是電荷與電場所共有的。

三、電勢1、定義：電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量的比值。

為什么要提出電勢的概念呢？單位是伏特（V），1V=1J/C三、電勢1、定義：電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量的比值。

為什么要提出電勢的概念呢？單位是伏特（V），1V=1J/C回顧：電場強度的提出類比：電勢的提出電場強度描述了電場具有力的性質(zhì)電勢描述了電場具有能的性質(zhì)電場強度和電勢都是描述電場性質(zhì)的物理量。三、電勢1、定義：電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量的比值。

單位是伏特（V），1V=1J/C2、物理意義：描述電場的能的性質(zhì)的物理量。3、電勢是標(biāo)量：只有大小，沒有方向，但有正負(fù)之分，計算時帶入正負(fù)。負(fù)電勢表示比零電勢低。4、電勢具有相對性：電勢的確定需要先規(guī)定零電勢點，通常選擇大地或者無窮遠(yuǎn)為零電勢點。三、電勢5、電勢的比較

沿著電場線方向電勢逐漸降低。四、電勢差1、定義：電場中兩點間電勢的差值叫做電勢差，也叫電壓。2、電勢與電勢差的區(qū)別：類比高度和高度差電勢差具有絕對性，與零電勢點的選取無關(guān)。四、電勢差3、電場力做功與電勢差之間的關(guān)系適用于一切電場4、電勢差是標(biāo)量，有正負(fù)。單位：伏特（V）例題在電場中把電荷量為2.0×10-9C的正電荷從A點移到B點，靜電力做功為-1.5×10-7J，再把電荷從B點移到C點，靜電力做功為-4.0×10-7J．（1）比較A、B、C三點的電勢高低。（2）A、B間，B、C間，A、C間的電勢差各是多大？（3）把-1.5×10-9C的電荷從A點移到C點，靜電力做多少功？五、等勢面為了更加形象的表示電場中電勢的高低，所以提出了等勢面的概念。1、定義：電場中電勢相同的各點構(gòu)成的面叫做等勢面。2、特點：（1）在同一等勢面上移動電荷，由于電勢差為零，所以電場力不做功。（2）等勢面一定與電場線垂直，即跟電場強度的方向垂直。

五、等勢面（3）電場線由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面。（4）等差等勢面越密集，電場線也越密集，場強越大。

注：為了使等勢面能夠反映電場的強弱，通常使相鄰等勢面之間的電勢差相等，即等差等勢面。（5）等勢面不相交。

五、等勢面3、幾種典型分布的等勢面

（1）點電荷特點：以點電荷為球心的球面。正點電荷電場中各點的電勢均為正；負(fù)點電荷電場中各點的電勢均為負(fù)。五、等勢面3、幾種典型分布的等勢面

（2）勻強電場特點：垂直于電場線的一簇平面。五、等勢面3、幾種典型分布的等勢面

（3）等量異種電荷特點：電荷連線上：由正電荷到負(fù)電荷電勢逐漸降低。若取無窮遠(yuǎn)為零電勢點，則中垂面上各點電勢都為零。以中垂面為界，含正電荷一邊的電場中每點電勢都為正，含負(fù)電荷一邊的電場中每點電勢都為負(fù)。