1、复习回顾,1、功的计算：,2、重力做功有什么特点？,(1)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！,1.点电荷q在电场中由静止释放,将如何运动?,2.能否从能量的角度解释动能的增加?,一、静电力做功有什么特点?,W = F|AB| cos,= q E|AM|,1.将正电荷q从A沿直线移至B:,2.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|,3.将电荷q从A沿曲线移至B:,W = W
2、1 + W2 + W3 + = q E|AM|,W1 = q E x1,W2 = q E x2,W3 = q E x3, ,x1 + x2 + x3 +=?,X1,x2,4.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，14结论又如何？,将+q由A移到B的过程电场力对电荷做功为：,将-q由A移到B的过程，电场 力对电荷做功为：,6. 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,(对于非匀强电场也适用),二、电势能,电场力做功与电势能有什么关系？（联系重力做功与重力势能
3、的关系）,电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能，叫电势能。,物体被举高具有重力势能。,1、电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能,重力对物体做正功，物体的重力势能减小,2、电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小,重力对物体做负功，物体的重力势能增大,3、电场力对电荷做负功，电荷的电势能增大,重力做多少功，物体重力势能就变化多少。,4、电场力做多少功，电荷电势能就变化多少。,重力势能是相对的，与零势能面有关,5、电势能是相对的，与零电势能面有关,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,重力
4、势能是物体和地球所共有的，具有系统性,6、电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性,7、电势能是标量,由此可见，电场力做功与重力做功，电势能与重力势能都很相似，所以大家在学习电势能过程中应该多联系重力做功与重力势能的关系帮助理解电势能。,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EP,Ep由物体和地面间的相对位置决定,EP由电荷及电荷间相对位置决定,W重 = EP1-EP2,W电 = EPA-EPB,尽管重力做功与电场力做功很相似，但还是存在很大差异,正电荷顺电场线移动， 电
5、场力做正功，电势能减少负电荷顺电场线移动， 电场力做负功，电势能增加正电荷逆电场线移动， 电场力做负功，电势能增加负电荷逆电场线移动， 电场力做正功，电势能减少,存在两种电荷,(动能增大),(动能增大),(动能减小),(动能减小),当只受电场力时,例1右图中MN为电场中某一条电场线方向向右，在线取两点a、b 今将一电荷q从a移到b则（ ） A.电场力做正功，q的电势能增加； B.电场力做负功，q的电势能增加； C.电场力做正功，q的电势能减少； D.电场力做负功，q的电势能减少。,C,例2：A和B为电场中某条电场线上的点，如图：将q=410-9的正电荷从A点移到B点需克服电场力做功5 10-7
6、J，则电场方向由AB还是BA？电荷在哪点时电势能大？大多少？,A,B,电场的力的性质我们必须用场强E来描述，那么电场的能的性质我们又应该用什么物理量来描述呢？能否用“电势能”呢？,电场的能的性质也是电场本身的一种属性，它只能由场源本身所决定，而与电场中有无放入试探电荷无关。而电势能的大小是与试探电荷的电量q有关的（因q越大，其所受电场力就越大，具有的做功本领大，电势能也就大），故不能用“电势能”来描述电场的能的性质，我们引入一个新的物理量“电势”来表示它。,取O点的电势能为零, 则:,EPA = q E L COS,讨论电势能与电荷的比值?,可以看到，比值EpA/q的大小与试探电荷的正负及电量
7、q均无关，只与电场中该点在电场中的位置有关，故其可衡量电场的性质。,电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值,2. 公式:,3. 单位: 伏特 符号为V,1 V = 1 J/C,三. 电势,1. 定义:,(计算时要代入正负号),对电势的理解,1：电势的相对性：某点电势的大小是相对于零点电势而言的。零电势的选择是任意的，一般选地面和无穷远为零势能面。 2：电势的固有性：电场中某点的电势的大小是由电场本身的性质决定的，与放不放电荷及放什么电荷无关。 3电势是标量，但比较大小的时候要带入正负号4：计算时EP,q, 都带正负号。,课堂训练,有关电场中某点的电势，下列说法中正确的是（ ） A、由放在
8、该点的电荷所具有的电势能的多少决定 B、由放在该点的电荷的电量多少来决定 C、与放在该点的电荷的正负有关 D、是电场本身的属性，与放入该点的电荷情况无关,D,1.沿着电场线方向,电势将怎样变化?,1. 电场线指向电势降低的方向,2.如何确定电场中某点的电势?,(提示:类比于电势能的确定.),1. 电场线指向电势降低的方向,2.与电势能的情况相似,应先确定电场中某点的电势为零.(通常取离场源电荷无限远处或大地的电势为零.),例3. 将一电量为 的点电荷从电场外一点P移至电场中某点A, 电场力做 功 ,求A点的电势.,设场外一点P的电势为,点评:电势的确定首先要确定零电势处,且电势可以为负.（电场
9、外一点可认为是无穷远）,3.电势为负数时,负号表示方向吗?,1. 电场线指向电势降低的方向,2.与电势能的情况相似,应先确定电场中某点的电势为零.(通常取离场源电荷无限远处或大地的电势为零.),3.电势是标量,只有大小,没有方向.(负电势表示该处的电势比零电势处电势低.),思考,在上面关于电势能和电势的讨论及插图中,我们一直把试探电荷q当作正电荷处理.请把q当做负电荷,重复以上讨论.其结果与上面的结果是否一致?,如以无穷远处电势为零，则： 正电荷（+Q）形成的电场中各点的电势均为正值（且离场源近处电势高）； 负电荷（-Q）形成的电场中各点的电势均为负值（且离场源近处电势低）。,点电荷的电场电势
10、特点：,判断正误：,沿电场线方向电势逐渐降低，电势能逐渐减小？,高度和电势,重力场中，同一物体在不同位置，Ep不同。,电场中，同一电荷在电场中的不同位置,EP不同。,不同物体在同一位置， Ep正比于质量m,不同电荷在同一位置， EP正比于电量q,Ep/m = gh，h只与相对位置有关,EP/q 叫做电势 ， 只与相对位置有关,4.如图所示，在同一条电场线上有A、B、C三点，三点的电势分别是A=5V，B=-2V，C=0，将电荷量q=-610-6C的点电荷从A移到B电场力做功多少？电势能变化了多少？若将该电荷从B移到C，电场力做功多少？电势能变化了多少？该点电荷在三点中哪一点时电势能最大？,解：（
11、1）将点电荷从A移到B，电场力做功,J=-4.210-5J,由WAB=EpA-EpB可知，电场力做-4.210-5J的功，因此电势能增加了4.210-5J ,（2）将点电荷从B移到C，电场力做功,J=1.210-5J,因为电场力做正功1.210-5J，所以电势能减少了1.210-5J,（3）由题给条件可知：场强方向是从AB，由于沿着电场线的方向电势逐渐降低，所以B 最小。 再由Ep=q可得：该点电荷在B处电势能最大。,5下列说法中正确的是：（ ） A、当两正点电荷相互靠近时，它们之间的库仑力增大，它们的电势能也增大 B、当两负点电荷相互靠近时，它们之间的库仑力增大，它们的电势能也增大 C、一个
12、正电荷与另一个负电荷相互靠近时，它 们之间的库仑力增大，它们的电势能减小 D、一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时，它们之间的库仑力减小，它们的电势能增大,ABC,四、等势面,定义：电场中电势相同的各点构成的面,等差等势面图,等势面的特点：,（1）等势面与电场线垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面,问题：等势面能相交、相切吗？,（2）在同一等势面上的任意两点间移动电 荷，电场力不做功（但电场力不作功时一定是在等势面上移动电荷吗？）,（3）等差等势面越密的地方，电场强度E越大（场强大的地方电势降落快）,6.如图所示，三个等差等势面上有a、b、c、d四点，若将一个正电荷由c经a移动到d电场力
13、做正功W1，若由c经b移动到d电场力做正功W2，则：,7、下列说法正确的是：（ ）A.电荷在电势高处电势能也大；B.E和均为反映电场性质的物理量，故E大则 必大；C.场强E为零的地方电势必为零；D.电势为零的地方场强E可以不为零。,解析：对A正电荷就对，负电荷则不对；-Q形成的电场中E大处则小，匀强电场中各处的E值相同但不同；等量同种电荷连线中点处E=0而0 ，静电平衡状态的导体内部E=0而0 ；等量异种电荷连线中点处E0而=0。,D,总结：电势与场强没有必然联系,8、如右图所示，实线为电场线，虚线是点电荷q从A到B的运动路线。若不计重力，则下列说法中正确的是（ ）A、如果电场线方向向左，q一
14、定是正电荷B、q可能是正电荷，也可能是负电荷，但电势能一定增加C、q的运动速度可能增大，也可能减小D、q可能是正电荷，也可能是负电荷，但q一定做 减速运动,ABD,9、在一点电荷Q产生的电场中，一个 粒子（带正电荷）通过时的轨迹如图所示，图中虚线则表示电场中a、b所在的两个等势面，以下说法中正确的是（ ） A点电荷Q可能为正电荷，也可能为负电荷 B运动中 粒子总是克服电场力做功 C 粒子在a、b两等势面时a的动能一定比b的大 D 粒子在经过a、b两等势面上时的a点时的电势能一定比b点时的大,10、一带电粒子射入一固定在O点的点电荷的电场中，粒子运动轨迹如下图虚线a、b、c所示，图中实线是同心圆弧，表示电场的等势面，不计重力，则可以断定( )A.此粒子一直受到静电排斥力B.粒子在b点的电势能一定大于a点的电势能C.粒子在b点的速度一定大于a点的速度D.粒子在a点和c点速度大小相等,ABD,
