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(共42张PPT)
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！
你认识电场吗？
1、电场是物质存在的一种形式，在电荷的周围存在电场。——场的物质性
2、电场和实物（即由原子、分子等组成的物质）一样，具有力的性质和能的性质。
※电场力的性质—引入电场强度E
※电场能的性质—引入……？
1
电势能与电势
一、静电力做功的特点
自学
静电力做功的特点
A
B
C
W1
W2
W1=W2
结论： 静电力做的功与电荷经过的路径无关,只与电荷的起始和终点位置有关。
这个结论虽然是从匀强电场中推导出来的，但是可以证明，对于非匀强电场也是适用的
E
+
把一个静止试探电荷(不计试探电荷的重力)放入匀强电荷中，分析电荷由静止释放后的运动情况。
F
什么能转换为动能的呢
1、电势能：电荷在电场中具有的势能。
电势能用Ep表示。
2、电势能具有系统性
二、电势能
电荷和电场所共有的
地球
负电荷
m
+q
用类比法研究电场能的性质
重力场
电场
mg
qE
场方向
场方向
地球附近的重力场跟负电荷的电场相似
电荷在下列电场中移动时,静电力做什么功 电荷的电势能如何变化？
E
A
B
+
① 正电荷由 A
移动到 B
② 正电荷由 B
移动到A
三、静电力做功与电势能的变化的关系
三、静电力做功与电势能的变化的关系
静电力做正功,电势能减少。
静电力做负功,电势能增加。
静电力做的功等于电势能的减少量。
WAB＝－ΔEp＝ EpA－EpB
2、电荷在电场中某点的电势能确定？
讨论：
若规定电荷在B点的电势能为零，请计算
电荷在A点的电势能？
电势能具有相对性
若要确定电荷在电场中的电势能，应先规定电场中零势能面的位置。
E
A
B
通常把电荷距场源电荷无限远处，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零。
电荷在某点的电势能,等于把它从该点移到零势能位置时静电力所做的功。
结论：
1、是非题（并简要说明理由。）
A、电荷沿电场线方向移动时，其电势能一定减小。
B、检验电荷在电场中某点所受的电场力很大时，它在该点具有的电势能也一定大。
C、把两个异号电荷靠近时，电荷电势能增大。
E、电荷在电场中移动时，若电场力对电荷做正功，电荷的电势能一定减小.
2、一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点时，电场力做了5×10－6J的功，那么 ( )
A．电荷在B处时将具有5×10－6J 的电势能
B．电荷在B处将具有5×10－6J 的动能
C．电荷的电势能减少了5×10－6J
D．电荷的动能增加了5×10－6J
A
B
练一练:
14
3、将带电量为6×10-6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了3×10-5J的功，再从B移到C，电场力做了1.2×10-5J的功，则
（1）电荷从A移到B，再从B移到C的过程中电势能共改变了多少？
（2）如果规定A点的电势能为零，则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少？
增加了1.8×10-5J.
EPC=1.8×10-5 J
EPB=3×10-5 J
练一练:
15
4.如图所示,在等量正点电荷形成的电场中,它们连线的中垂面ab上, 有一电子,从静止开始由a运动到b的过程中(a、b相对O对称),下列说法正确的是( )
A.电子的电势能始终增多
B.电子的电势能始终减少
C.电子的电势能先减少后增加
D.电子的电势能先增加后减少
O
a
b
+
+
-
练一练:
16
5.如图所示，点电荷的静电场中电场线用实线表示，但其方向未标明，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹。a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受到电场力作用，根据此图可作出正确判断的是( )
A.带电粒子电性
B.带电粒子在a、b两点的受力方向
C.带电粒子在a、b两点的速度何处较大
D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大
a
b
练一练:
17
6.一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图虚线所示,电场方向竖直向下.若不计空气阻力,则此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为( )
E
a
b
A.动能减小
B.电势能增加
C.动能和电势能之和减少
D.重力势能和电势能之和增加
练一练:
18
＋Q
.A .B .C
讨论：孤立的正电荷的电场中，正电荷的电势能如何变化，负电荷的电势能如何变化？
1.电场力能够对放入其中的电荷做功.所以电荷位于电场中具有能.这和能为电势能
3.电势能具有相对性
5.电场力做正功,电势能减少
电场力做负功,电势能增大
4.电势能是标量,但有正负
2.电势能由电荷和电荷在电场中的相对位置决定
课堂小结
A
0
l
θ
E
-
该比值是一个与q无关，仅与电场及A点的位置有关的量。
设EP0 =0
该比值称为A点的电势
零势能参考点
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，叫做这一点的电势。
2、定义式：
（EP及q含符号）
电势能
类比
重力势能
电势
高度
3、单位：伏特，符号为V
4、电势只有大小，没有方向，是标量
5、电势具有相对性
电势是相对于零势能参考点的，
一般选取无穷远电势为0，实际应用中常取大地电势为0
电势
6.沿电场线 (场强)方向电势越来越低
即电场线指向电势降低的方向
如何比较电势的高低？
电势
A
B
E
电荷由A点运动的B点
正电荷 负电荷
电场力做功 正功 负功
电势能变化 减少 增加
电势 变化
减少
减少
【例题】在－Q电荷的电场中的B点放一电量为q的正电荷，若它从B移动到A，则电场力作正功还是负功 并比较A、B两点的电势能，电势的关系。
A
B
【例题】在－Q电荷的电场中的B点放一电量为q的负电荷，若它从B移动到A，则电场力作正功还是负功 并比较A、B两点的电势能，电势的关系。
【结论】
1.电场力作功、电势能与移动的电荷和电场都有关。
2.电势只与电场有关，与移动的电荷无关。
3.沿电场线方向，电势逐渐降低。
如果把q=1.0×10-8C的电荷从无穷远处移至电场中的A点，需克服电场力做功W=1.2×10-4J.那么
⑴ q在A点的电势能和在A点的电势各是多少？
⑵ q未移入电场前A点的电势是多少 ？
课堂小练
13.如图所示，电场中有A、B两点，则下列说法中正确的是（ ）
A、电势ψA> ψB 场强EA>EB
B、电势ψA> ψB 场强EAC、将+q由A点移到B点，电场力做正功
D、将-q分别放在A、B两点时具有电势能EpA>EpB
A
B
E
练一练:
27
等势面
1、定义：
电场中电势相同的各点构成的面，叫做等势面。
与等高线类比
（1）在同一等势面上的任意两点间移动电荷，电场力不做功
（2）电场线跟等势面垂直，且由电势较高的等势面指向电势较低的等势面
（3）等势面密处场强大、电场线密，等势面疏处场强小、电场线疏
（4）不同等势面在空间不相交、不相切
2、等势面的特点：
几种常见的等势面
类比地理等高线
点电荷的等势面
几种常见的等势面
等量异种点电荷的等势面
等量同种点电荷的等势面
几种常见的等势面
几种常见的等势面
一头大一头小的导体的等势面
等势面越密集的地方，电场强度越大。
几种常见的等势面
匀强电场的等势面
电场强度大的地方电势是否一定高？反之又如何呢？
E大处φ高
E大处φ低
34
电势与电场强度的关系
1.E大处φ不一定高；φ高处E不一定大
2.E为零处φ不一定为零，φ为零处E不一定为零
电势与电场强度无直接联系
35
14.关于等势面，正确的说法是（ 　）
A．电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功
B．等势面上各点的场强大小相等
C．等势面一定跟电场线垂直
D．两等势面不能相交
练一练:
36
15.孤立点电荷电场中的一簇等势面如图所示中虚线所示，其电势分别为ψ1、ψ2、ψ3，A、B、C是某电场线与这簇等势面的交点，且ab=bc.现将一电荷由a移到b，电场力做正功W1；再由b移至C，电场力做正功W2,则（ 　）
A.W1=W2，ψ1＜ψ2＜ψ3
B.W1=W2，ψ1＞ψ2＞ψ3
C.W1＞W2，ψ1＞ψ2＞ψ3
D.W1＜W2，ψ1＞ψ2＞ψ3
1
2
3
练一练:
37
17.下列说法正确的是( )
A、在等势面上移动电荷，电场力总是不做功
B、电荷从A点移到B点，电场力做功为零，则电
荷一定是沿等势面移动的
C、在同一个等势面上的各点，场强的大小必然
是相等的
D、电场线总是从电势高的等势面指向电势低的
等势面
练一练:
38
2.如图所示了等量异种点电荷的电场线和等势面。关于场中的A、B、C、D四点，下列说法正确的是（ ）
A．A、B两点的电势和场强都相同
B．A、B两点的场强相同，电势不同
C．C、D两点的电势和场强都不同
D．C、D两点
的电势相同，
场强不同
6、如图所示，P、Q是两个电量相等的正点电荷，他们连线的中点是O、M、N是中垂线上的两点，OMA EM一定大于EN，φM一定大于φN
B EM不一定大于EN，φM一定大于φN
C EM一定大于EN，φM不一定大于φ N
D EM不一定大于EN，
φM不一定大于φN
4．(多选)如图所示，虚线同心圆是某静电场中的一簇等势面，其电势分别是φa、φb和φc，一带正电粒子射入电场中，运动轨迹如图中实线KLMN所示。由图可知(　　)
A．粒子从K到L的过程中，静电力做负功，电势能增加
B．粒子从M到N的过程中，
静电力做负功，电势能增加
C．φa＞φb＞φc
D．φa＜φb＜φc
18、在匀强电场中有a、b、c三点，位置关系如图所示，其中ab= cm，bc=1cm已知电场线与abc三点所在的平面平行,若将电量为-2×10－８C的点电荷从a移到b，电场力不做功，而把该电荷从a移到c，电场力做功为1.8×10－７J
(1)画出通过 a、b、c 三点的电场线
(2)求该匀强电场的电场强度
答案：9×102V/m
练一练:
42

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