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1、第一章 静电场第四节 电势能和电势,人教版选修3-1,1、电场的基本性质？,2、为了描述电场力的性质，我们引入了什么概念？,3、为了形象的描述电场我们引入了电场线，其有哪些特点？,复习回顾,第4节 电势能电势（第一课时）,例：一个试探电荷在电场中某点由静止释放,将如何运动?,在电场力作用下电荷做加速运动, 试探电荷的动能增加，电场力做了功。,电场对放入其中的电荷有力的作用，那么电场力做不做功呢？若做功有什么特点？,B,M,A,F,q,W甲= F|AB|cos=qE|AM|,正点电荷沿不同路径从A移到B电场力做多少功？,+,甲,乙,丙,沿甲路径电场力做功:,沿乙路径电场力做功:,沿丙路径电场力做
2、功:,W乙= qE|AM|,W丙= qE|AM|,沿任意路径电场力做功:,W任意=qE|AM|,结论：在匀强电场中移动电荷时，静电力做功与路径无关,由初末位置来决定.（其它电场也适用）,一、静电力做功的特点,做功的过程是能量转化的过程，电场力做功的过程是什么能转化为什么能呢？,、定义：电荷在电场中受到电场力而具有的与位置有关的势能叫做电势能。,二、电势能,2、符号：EP 标量,、电场力做的功与电势能变化的关系,例：电荷q从A移动到B的过程中，求电势能的变化EP与电场力做功WAB的关系？,静电力做的功等于电势能的减少量WAB = EPA- EPB-EP,负电荷逆着电场线移动，电场力做正功，电势能
3、减少,正电荷顺着电场线移动，电场力做正功，电势能减少,正电荷逆着电场线移动，电场力做负功，电势能增加,负电荷顺着电场线移动，电场力做负功，电势能增加,即：静电力对电荷做正功，电荷的电势能减少静电力对电荷做负功，电荷的电势能增加,、电场力做的功与电势能变化的关系,静电力做的功等于电势能的减少量WAB = EPA- EPB-EP,4、电势能具有相对性,电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功,(通常把离场源无限远处或大地表面的电势能规定为零),WAB = EPA - EP0；,即：EPA = WAB,电势能是标量但有正负，正负表示该点的电势能比零点的电势能的高低。,在正电
4、荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为正，负电荷在任一点具有的电势能都为负。在负电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为负，负电荷在任一点具有的电势能都为正。,例1：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.带电粒子所带电荷的性质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,BCD,例2：将带电量为610-6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了
5、310-5J的功，再从B移到C，电场力做了1.210-5J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？（3）如果规定B点的电势能为零，则该电荷在A点和C点的电势能分别为多少？,增加了1.810-5J.,EPC=1.810-5 J,EPC=-1.210-5 J,EPB=310-5 J,EPA= -310-5 J,4、电势能是标量，具有相对性，有正负。 正负表示该点的电势能比零点的电势能的高低。,课堂小结,1、静电力做功与路径无关,由初末位置来决定.,2、电荷在电场中受到电场力而具有的与位置有关的势能
6、叫做电势能。,WAB = EPA- EPB-EP,3、静电力做的功等于电势能的减少量,1、静电力做功的特点？,2、静电力做功与电势能变化的关系？,3、电势能有哪些特点？,复习回顾,第4节 电势能电势（第二课时）,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？,问题1：同样的电荷处在电场中不同位置，具有的电势能相同吗？,问题2：不同的电荷放在电场中同一点，具有的电势能相同吗？,不同的电荷在电场中同一点具有的电势能不同,但电场中同一点的电场的能的性质是一定的,故不能用“电势能”来描述电场的能的性质。,电荷电场中在某一点的电势能与它的电荷
7、量的比值,1 V = 1 J/C,三、电势,1. 定义:,2. 公式:,3. 单位: 伏特(V),(计算时要代入正负号),4.电势是表征电场中某点能的性质的物理量，仅与电场中某点性质有关，与电场力做功的值及试探电荷的电荷量、电性无关。,5.电势的具体值只有在选定了零电势点后才有意义，故电势是相对的。电势零点的选取是任意的，但以方便为原则，如果没有特别规定，一般选无穷远或大地的电势为零,6.电势是标量，在规定了零电势后，电场中各点的电势可以是正值，也可以是负值。正值表示该点电势比零高，负值表示该点电势比零低。,7.若以无穷远处电势为零，正点电荷周围各处的电势都为正，负点电荷周围各处的电势都为负。
8、,8.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,A B,电场中两点电势高低的判断方法,（3）根据电场力做功来判断,（1）电场线法：顺着电场线方向电势降低。,（4）根据电势能的变化来判断,在两点间移动正电荷，电场力做正（负）功,电势降低（升高）,在两点间移动负电荷，电场力做正（负）功,电势升高（降低）,电场线的方向就是电势降低最快的方向,移动正电荷时，电势能增加电势升高；电势能减小电势降低；,移动负电荷时，电势能增加电势降低；电势能减小电势升高；,（2）根据场源电荷来判断,正电荷的电场中离它越近电势越高；负电荷的电场中离它越近电势越低；,1、如图所示，实线为一电场的电场线，
9、A、B、C为电场中的三个点，那么以下的结论正确的是 （ ） ABCD,B,A,B,C,2、如图所示，a、b为某电场线上的两点，那么以下的结论正确的是 （ ） A把正电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能减少，电势升高。B把正电荷从a移到b，电场力做负功，电荷的电势能增加，电势降低。C把负电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能减少，电势升高。D把负电荷从a移到b，电场力做负功，电荷的电势能增加，电势降低。,D,a,b,3、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A B 场强EAEBB、电势A B 场强EAEpB,BC,四、等势面,地理上，等高线表示地势的高低。在电
10、场中常用等势面来表示电势的高低。电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面,等势面的特点：（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）等差等势面密处场强大、电场线密，等差等势面疏处场强小、电场线疏 （4）不同等势面在空间不相交、不相切。,+,几种常见的等势面,以点电荷为球心的一簇球面,两簇对称曲面,垂直于电场线的一簇平面,4、如图，虚线a、b、c势某静电场中的三个等势面，它们的电势a最大，c最少，一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如图实线KLMN所示，由图可知（ ）,粒子从K到L的过程中，电场力做负功粒子从L到M
11、的过程中，电场力做负功粒子从K到L的过程中，电势能增加粒子从L到N的过程中，动能减少,AC,5、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电场力做正功W1，若由c经b移动到d电场力做正功W2，则（ ）,2、电势能是标量，具有相对性，有正负。,课堂小结,1、电势,3、沿电场线 (场强)方向电势越来越低,4、等势面：电场中电势相同的各点构成的面,5、等势面的特点： 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 等差等势面密处场强大、电场线密，等差等势面疏处场强小、电场线疏,：阿尔法 Alpha ：贝塔 Beta ：伽玛 Gamma ：德尔塔 Delte ：艾普西龙 Epsilon ：捷塔 Zeta ：依塔 Eta ：西塔 Theta ：艾欧塔 Iota ：喀帕 Kappa ：拉姆达 Lambda ：缪 Mu,：拗 Nu ：克西 Xi ：欧麦克轮 Omicron ：派 Pi ：柔 Rho ：西格玛 Sigma ：套 Tau ：宇普西龙 Upsilon ：fai Phi ：器 Chi ：普赛 Psi ：欧米伽 Omega,
