電勢能和電勢課件高二上學期物理人教版選修31

1.4電勢能和電勢從能量的角度認識電場復習回顧1、功的計算：功是能量轉化的量度！2、重力做功的特點：(1)與路徑無關,由初末位置的高度差來決定.(2)重力做功WG與重力勢能變化的關系重力做正功，重力勢能減少;重力做負功，重力勢能增加(3)重力勢能是相對的,須選定零勢能參考面類比：電荷在靜電場中也會有勢能嗎？ 是電場力做功引起這種勢能的變化嗎？方法：如何研究電場能的性質？可否用研究重力場一樣的方法來研究呢？問題：電場力做功又有什么特點？如圖,在勻強電場中,將一個+q的電荷沿直線從A點移動到B點,電場力做功是多少？WAB=FXABcosθXABcosθxAM如果沿甲或乙或丙,電場力做功又是多少？勻強電場中，電場力做功等于電場力

乘以沿力方向的位移。與運動路徑無關，只與起末位置有關qE=電場力做功特點結論★此結論對于非勻強電場也適用這與什么力做功相似呢？BMA?+甲乙丙F電

在物理上，對力產生的原因，我們都用場來解釋，它們就一定有許多相似的地方，下面，我們就將重力場與電場進行對比，從功和能的角度來認識電場，認識一些新的物理量:電勢能，電勢，和電勢差。重力場電場mgqE

物體能夠對外做功，我們就說它具有能量，在重力場中，物體受到的重力能夠對外做功，我們就說它具有重力勢能；同樣，在電場中，電荷受到的電場力也能對外做功，我們就說它具有電勢能。B如何表示電勢能的大小呢A電勢能（Ep）重力場電場mgqE1.電荷在電場中具有的勢能，

叫電勢能。2.符號:EP,單位:J在重力場中，WG>0時,EP減小，WG<0時,EP變大在電場中，W電>0時,EP減小，W電<0時,EP變大4.W電>0時,EP減小，W電<0時,EP增加在重力場中，WG=-△EP在電場中，W電

=-△EP電5.功能關系:W電

=-△EP電即:電荷從A點移動到B點電場力做的功WAB=-(EPB-EPA)AB3.標量：有正負，表示大小重力場電場mgqE零勢能面零勢能面h在重力場中，在描述重力勢能時，需要先選一個參考面，作為零勢能面，若物體距地面的高度為h，則重力勢能就寫成EP=mgh同樣的道理，在電場中，要描述電勢能時，也需要先選一個參考面，作為零勢能面，通過類比EP=mgh，就可寫出電勢能的表達式：EP=qφ在重力場中：EP=mgh在電場中：EP電=q

φ

5.定義式：EP電=q

φ

φ叫作電勢，類似于重力場中的高度，單位：V電勢

φ重力場電場mgqE1.定義式：2.單位：伏（V）在重力場中：h=0時，EP重=0在電場中：

φ

=0時，EP電=0零勢能面零勢能面hh=0φ=03.φ

=0時，EP電=0零電勢點的選取是任意的，一般選擇大地或無窮遠處φ

=04.φ是標量，但有正負之分，其正負表示大小5.沿著

電場線方向，電勢逐漸降低.6.電場中某點的電勢能，等于將電荷從零電勢點移到該點時電場力做的功比值定義法，計算時要代入正負號例如：φ

A=3V：比0電勢高3V

φ

B=-5V：比0電勢低5V

故φ

A

＞

φ

B電勢差（U）重力場電場零勢能面零勢能面hAh=01.定義：在重力場中：hBABAB△h在電場中：△

φφ

AφB電場中A、B兩點之間電勢之差即：UAB=

φA-φBUBA=

φB-φA電勢差的絕對值也叫電壓在重力場中：W=G△h在電場中：WAB=qUAB2.公式：UAB=注意：電勢差UAB是由電場本身決定的，與WAB和q無關，不能說UAB∝WAB,也不能說UAB∝1/q重力場電場mgqE零勢能面零勢能面hh=0φ=04.電場力做功：WAB=qUABUAB=WAB=qUAB3.是標量:正負代表一點比另一點電勢高或低

5.決定因素:WAB跟路徑無關,UAB也跟路徑無關;且跟WAB和q都無關,只是由電場本身和兩點位置有關.注：計算時要將UAB和q的正負號代入理解、區(qū)分各個物理量重力場電場hAhBABAB△h△

φφ

AφBEP重EP電GqhφUAB

EP電=qφWAB=EPA-EPBUAB=

φA-φBUAB=重力場電場Gq1.等勢面：電勢相同的點連成的線(面)等勢面2.等勢面的特點：(1)電場線與等勢面垂直(3)電場線從電勢高的等勢面

指向電勢低的等勢面。(4)沿著電場線方向，電勢降落得最快。（5）初、末位置在同一等勢面時，W電=0(6)等勢面不相交，不相切。（2）在同一等勢面上移動電荷，

電場力不做功；(7)等勢面是為了描述電場性質而假想的面3、幾種常見電場的等勢面（1）勻強電場的等勢面a、電場線和等勢面都是均勻分布的b、電場線方向就是電勢降落的方向（2）點電荷電場的等勢面a、等勢面為同心球面b、越近電荷，等差等勢面越密c、沿電場線方向電勢降低（3）等量異種電荷電場的等勢面a、以兩點連線為軸，等勢面上下對稱，軸上電勢由正電荷指向負電荷逐漸降低b、以兩點連線中垂線為軸，等勢面左右對稱。中垂線即為一個等勢面，若無窮遠處電勢為零，