电势能和电势.ppt
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1、格格致致中中学学 张张颖颖筝筝第第八八章章 电电 场场一、电场力做功的特点一、电场力做功的特点1 1、将电荷、将电荷q q从从A A沿直线移至沿直线移至B:B:W = FW = F|AB| cos|AB| cos = q E= q E|AM|AM|2 2、将电荷、将电荷q q从从A A沿折线移至沿折线移至B:B:对对A AM: WM: W1 1 = q E = q E |AM|AM|对对M MB: WB: W2 2 = 0= 0对全程对全程: W = W: W = W1 1 + W+ W2 2= q E= q E|AM|AM|3 3、将电荷、将电荷q q从从A A沿曲线移至沿曲线移至B:B:W
2、 W1 1 = q E = q E x x1 1 W W2 2 = q E = q E x x2 2 W W3 3 = q E = q E x x3 3 W = WW = W1 1 + W+ W2 2 + W+ W3 3 + + = q E= q E|AM|AM|结论:结论:电场力做功只与电荷的始末状态的位置和电荷电场力做功只与电荷的始末状态的位置和电荷所带有的电量有关,与电荷经过的路径无关。所带有的电量有关,与电荷经过的路径无关。这与什么力做功相似呢?复习回顾复习回顾1 1、功的计算:、功的计算:2 2、重力做功有什么特点?、重力做功有什么特点?(1)(1)与路径无关与路径无关, ,由初末位
3、置的高度差来决定由初末位置的高度差来决定. .(2)W(2)WG G与重力势能的关系与重力势能的关系. .(3)(3)重力势能是相对的重力势能是相对的, ,有零势能面(人为选定)有零势能面(人为选定) 重力势能具有系统性重力势能具有系统性功是能量转化的量度!功是能量转化的量度!思考一:思考一:一个试探电荷在电场中某点由静止释放,将一个试探电荷在电场中某点由静止释放,将如何运动?如何运动?思考二:思考二:是什么能转化为动能的?是什么能转化为动能的?二、电势能(二、电势能(EpEp)1 1、定义:、定义:电荷电荷在在电场电场中由于受电场作用而具有由位置决定的中由于受电场作用而具有由位置决定的能叫电
4、势能。能叫电势能。2 2、电势能的数值:、电势能的数值:电荷在电场中某点的电势能在数值上等于电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从该点移到电势能为零处电场力所做的功。把电荷从该点移到电势能为零处电场力所做的功。 E EpApA=W=WAA3 3、电势能的相对性:、电势能的相对性:一般选取一般选取无穷远处无穷远处或或接地处接地处为零电势为零电势点。零电势点的选取不同,点。零电势点的选取不同, 同一电荷在电场中同一点的电同一电荷在电场中同一点的电势能也不同,所以电势能具有势能也不同,所以电势能具有相对性相对性。点电荷:点电荷:通常取通常取无穷远处无穷远处的电势能为的电势能为0 0。4 4、单
5、位:、单位:焦耳(焦耳(J J)5 5、电势能是标量。、电势能是标量。但有正负之分。但有正负之分。注意:注意:“”“”比比0 0小小三、电场力做功与电势能变化关系(和重力做功类比)三、电场力做功与电势能变化关系(和重力做功类比)1 1、电场力做正功,电势能减少;电场力做负功,电势能增加。、电场力做正功,电势能减少;电场力做负功,电势能增加。1 1)正电荷沿电场线运动,电场力做正功,电势能减小。)正电荷沿电场线运动,电场力做正功,电势能减小。2 2)正电荷逆电场线运动,电场力做负功,电势能增大。)正电荷逆电场线运动,电场力做负功,电势能增大。3 3)负电荷沿电场线运动,电场力做负功,电势能增大。
6、)负电荷沿电场线运动,电场力做负功,电势能增大。4 4)负电荷逆电场线运动,电场力做正功,电势能减小。)负电荷逆电场线运动,电场力做正功,电势能减小。5 5)电荷沿着与电场线)电荷沿着与电场线垂直方向垂直方向移动,电场力移动,电场力不做功不做功,电势能不,电势能不改变改变。2 2、电场力所做的功等于电势能的减小量。、电场力所做的功等于电势能的减小量。 W WABAB=-E=-EPABPAB= -= -(E EPBPB-E-EPAPA)=E=EPAPA-E-EPBPB3 3、在在只有电场力的作用只有电场力的作用下,下,电势能电势能和和动能动能相互转化,但相互转化,但总量总量保持不变保持不变。4
7、4、电势能、电势能是电荷和电场所共有的,具有是电荷和电场所共有的,具有系统性系统性。所以不能用。所以不能用电势能描述电场能的性质。电势能描述电场能的性质。重力势能和电势能类比重力势能和电势能类比 重力场中,重力:地球和重力场中,重力:地球和物体之间存在的吸引力物体之间存在的吸引力电场中,电场力:电荷之电场中,电场力:电荷之间的作用力间的作用力有重力就有重力势能有重力就有重力势能Ep= mghEp= mgh有电场力就有相应的能,叫电有电场力就有相应的能,叫电势能势能E EP PEpEp由物体和地面间的相对由物体和地面间的相对位置决定位置决定E EP P由电荷间的相对位置决定由电荷间的相对位置决定
8、电场力做正功,电势能就减少电场力做正功,电势能就减少电场力做负功,电势能就增加电场力做负功,电势能就增加电场力作功,电势能改变电场力作功,电势能改变重力做功,重力势能改变重力做功,重力势能改变重力做正功,重力势能就减少重力做正功,重力势能就减少重力做负功,重力势能就增加重力做负功,重力势能就增加W WG G = E= EP1P1-E-EP2P2W W电电 = E= EPAPA-E-EPBPB例例1 1、是非题(并简要说明理由。)是非题(并简要说明理由。)A A、电电荷荷沿沿电电场场线线方方向向移移动动时时,其其电电势势能能一一定定减减小。小。B B、检检验验电电荷荷在在电电场场中中某某点点所所
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- 电势