1、第四节 电势电势能,夏季的雨天，电闪雷鸣，被雷电击毁的生物、建筑物等常见诸报端，说明雷电蕴藏着巨大的能量美国科学家富兰克林就曾收集过雷电，不幸被雷电击伤你能说明一下为什么说从天而降的闪电做了功吗？通过本节课的学习，就可以解决这个问题,一、静电力做功的特点（1）q沿直线从A到B,W=?（2）q沿折线从A到B,W=? (3)q沿任意曲线从A到B,W？(4)计算公式：W=qEd,结论：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,只与电荷的起始位置和终止位置有关,静电力做功的特点,1.基本知识(1)特点：在静电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，与电荷经过的路径
2、(2)适用范围：该结论对于匀强电场和非匀强电场均适用2思考判断(1)静电力做功虽然与电荷经过的路径无关，但与电荷移动的速度有关( )(2)只有在电场中移动正电荷时，静电力做功才与路径无关( )(3)电场力做功与重力做功类似，与初末位置有关，与路径无关( ),3.电场力做功正负的判断(1)根据电场力和位移方向的夹角判断，此法常用于匀强电场中恒定电场力做功情况的判断夹角为锐角电场力做正功，夹角为钝角电场力做负功(2)根据电场力和瞬时速度方向的夹角判断，此法常用于判断曲线运动中变化电场力的做功情况，夹角是锐角时电场力做正功，夹角是钝角时电场力做负功，电场力和瞬时速度方向垂直时电场力不做功(3)根据电
3、势能的变化情况判断，由电场力做功与电势能变化的关系可知：若电势能增加，则电场力做负功；若电势能减小，则电场力做正功(4)若物体只受电场力作用，可根据动能的变化情况判断，根据动能定理，若物体的动能增加，则电场力做正功；若物体的动能减少，则电场力做负功,1.电势能(1)定义电荷在电场中具有的 ，电势能用Ep表示(2)静电力做功与电势能的关系静电力做的功等于电势能的 ，表达式为：WAB(3)电势能的大小电荷在某点的电势能，等于把它从该点移到 位置时静电力所做的功零势能位置的规定：通常把电荷在离场源电荷 的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零同一个电荷在同一位置的电势能与 的规定有关，
4、因此电势能是相对的,电势能,2.电势能与电场力做功的关系 （1）特点：静电力做正功,电荷的电势能减少.静电力做负功,电荷的电势能增加. （2）电场力做的功与电势能变化的关系（3)电势能是电荷和电场所共有的（4)电场中的能量守恒： 电场中的总能量E=电势能（EP）+动能（EK）（5)探究交流:如何确定电荷在电场中某点的电势能？【提示】(1)先规定零势能点(2)电荷在某点的电势能，等于把它从该点移动到零势能位置时静电力所做的功.,3.电势能增减的判断方法(1)做功判断法：无论正、负电荷，只要电场力做正功，电荷的电势能一定减小；只要电场力做负功，电荷的电势能一定增大(2)电场线判断法：正电荷顺着电场
5、线的方向移动时，电势能逐渐减小；逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大负电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大；逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小(3)电势判断法：由公式Epq知，正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势高的地方电势能小,4.思考判断(1)电势能是相对的，规定不同的零势能点，电荷在电场中某点的电势能不同( )(2)无论正、负电荷，只要电场力做正功，电荷的电势能一定减少( )(3)负电荷顺着电场线的方向移动，电势能减少( ),电势,1.电势(1)定义：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： . (计算时要代入正负号)(3)单位：国际单位制中，电势的单位
6、是 ，符号是V,1V1 J/C(4)特点相对性：电场中各点电势的高低，与所选取的零电势的位置有关，一般情况下取 或地球为零电势位置标矢性：电势是标量，只有大小，没有方向，但有 (5)与电场线关系：沿电场线方向电势 2思考判断(1)在匀强电场中，沿电场线方向电势降低最快( )(2)负电荷产生的电场中，离场源电荷越远，电势越高( )(3)负电荷具有的电势能越大，其所处位置的电势越高( ),3探究交流：怎样确定电场中某点的电势？(1)先规定电场中某处的电势为零(2)确定试探电荷在某点的电势能(3)确定该点的电势4.电势高低的判断方法(1)电场线法：沿电场线方向，电势越来越低(2)场源电荷判断法：离场
7、源正电荷越近的点，电势越高，离场源负电荷越近的点，电势越低(3)电势能判断法：对于正电荷，电势能越大，所在位置的电势越高；对于负电荷，电势能越小，所在位置的电势越高5.正负点电荷的电势：若以无穷远处电势为零 正点电荷周围各处的电势的特点都为正，越靠近正电荷电势越高 负点电荷周围各处的电势的特点都为负，越靠近正电荷电势越低,等势面,1.等势面(1)等势面：电场中电势 的各点构成的面在同一等势面上移动电荷时，电场力 (2)电场线与等势面的关系沿着电场线方向电势逐渐 ，电场线与等势面 电场线由 的等势面指向 的等势面2思考判断(1)等势面上各点的电场强度也是相同的( )(2)点电荷电场中的等势面，是
8、以点电荷为球心的半径不同的同心球面( )(3)等量异种电荷连线的中垂线一定是等势线( )3探究交流在某电场中，若相邻两等势面的电势差相等，等势面的疏密与电场强度、电场线有怎样的关系？【提示】等差等势面密的地方电场线密，电场强度大；等差等势面稀疏的地方电场线也稀疏，电场强度弱.,4.等势面的特点(1)在等势面内任意两点间移动电荷，电场力不做功(2)在空间中两等势面不相交(3)电场线总是和等势面垂直，且从电势较高的等势面指向电势较低的等势面(4)在电场线密集的地方，等差等势面密集；在电场线稀疏的地方，等差等势面稀疏(5)等势面是为描述电场的性质而假想的面(6)等势面的分布与零电势点的选取无关,5.正点电荷的电场的等势线,6.负点电荷的电场的等势线,7.等量异种电荷电场的等势面,8.等量同种电荷电场的等势面,9.匀强电场的等势面,10.带电导体周围的电场和等势面,
