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1、,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,一段时间后获得一定的速度,试探电荷的动能增加.,思考：什么能转换为动能的呢,重力做功，重力势能变化；弹力做功，弹性势能变化；合力做功，动能变化。,A,B,我们学习过哪几种能量？,重力势能，弹性势能，动能,复习回顾,1、功的计算：,功是能量转化的量度！,2、重力做功的特点：,(1)与路径无关,由初末位置的高度差来决定.,(2)重力做功WG与重力势能变化的关系,重力做正功，重力势能减少;重力做负功，重力势能增加,(3)重力势能是相对的,须选定零势能参考面,一、静电力做功有什么特点?,让试探电荷+q在电场强度为E的匀强
2、电场中沿几条不同路径从A点运动到B点，我们来计算这几种情况下静电力对电荷所做的功。,AB,AMB,L,ALB,W = F|AB| cos,= q E|AM|,1.将电荷+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|,（垂直无功）,3.将电荷q从A沿曲线移至B:,W = W1 + W2 + W3 + =q E x1+q E x2+q E x3+ =q E(x1 + x2 + x3 +) = q E|AM|,W1 = q E x1,W2 = q E x2,W3 = q E x
3、3,X1,x2,4.将电荷+q从A沿其它曲线移至B，静电力做功？,E,WAB=qE|AM|,在匀强电场中移动电荷时,静电力做功与电荷移动的路径无关,与电荷沿电场线方向的初末位置有关。,对于非匀强电场也适用,回顾重力做功的特点是什么?,1.在这三种情况下,重力做功关系？,2.WG = mgh,4. 引进了重力势能的概念,3. 物体质量越大，所处位置越高，重力势能就越大。,、定义：电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能量，叫电势能。,（Ep）,2、物理意义：描述电荷在电场中具有的能量。,静电力做功与电势能有什么关系？（联系重力做功与重力势能的关系）,WG=Ep1Ep2 =EP,先规定零势能面规定EP
4、2=0，则Ep1=WG=mgh,重力做正功（负功）重力势能减少（增加）重力做多少正功，重力势能就减少多少,静电力做正功（负功）电势能减少（增加）静电力做多少正功，电势能就减少多少,某位置的重力势能等于重力把物体从该点移动到零势能位置时做的功,某位置的电势能等于静电力把电荷从该点移动到零势能位置时做的功,WAB=EpAEpB =EP,、定义：电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能量，叫电势能。,（Ep）,2、物理意义：描述电荷在电场中具有的能量。,3、静电力做功与电势能变化的关系：（1）静电力做功一定伴随着电势能的变化，电势能的变化只有通过静电力做功才能实现，与其他力是否做功及做功多少无关。（2）
5、静电力做正功，电荷的电势能减少； 静电力做负功，电荷的电势能增大。,5、电势能是标量，有正负,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。,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,4、电势能具有相对性，与零电势能面有关。 （通常把电荷在离场源电荷无限远处或把电荷在大地表面上电势能规定为0）,电荷在电场中移动时，电势能的变化只与电场力所做的功有关，与零电势能参考点的选取无关。,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，电场力做正功，电势能减少 负电荷顺
6、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,自然界存在两种电荷,同一电场中，在同样两点间，移动正电荷与移动负电荷，电荷的电势能的增减是相反的。,讨论:下列情况中，正电荷在电场中移动时,静电力做什么功?,电荷的电势能如何变化?,若在电场中移动的是负电荷呢?,例1下图中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. 如图,在场强 的
7、匀强电场中,点电荷q=+1C从A移动到B,AB相距L=1m,电场力做功为多少?电势能如何变化?若规定EPB=0,则EPA=?若规定EPA=0，则EPB=?,电场力做正功，电势能减少,则WAB = EPAEPB =103J,电势能为负表示的物理意义是什么？,+,规定,例3：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 10-7J，则 电场方向由AB还是BA？ 电荷在哪点时电势能大？大多少？B点,A,B,BA,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
8、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，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。,qE|AM|,2qE|AM|,3qE|AM|,-qE|AM|,-2qE|AM|,-3qE|AM|,如图若将不同的电荷从A移动到B，令在B点的电势能为零，确定电荷在A点的电势能。,EpA/q,比值EpA/q的大小与试探电荷的正负及电量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,1 V = 1 J/C,三、电势,1
9、. 定义:,它的电荷量的比值,3. 公式:,4. 单位: 伏特(V),(计算时要代入正负号),2.物理意义：描述电场的能的性质的物理量。,（ ）,7.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。即 与Ep、q无关,5.电势具有相对性：先规定电场中某处的电势为零.(通常规定无限远处或大地的电势为零) 6.标量。但有正负。正值表示该点电势比零电势高，负值表示该点电势比零电势低。,例1. 试探电荷q1放在电场中的A点,电势能为E(规定无限远处电势能为零),A点的电势为_,若把试探电荷q1换成试探电荷q2放在电场中的A点,A点的电势为_ (仍规定无限远处
10、电势能为零).,沿着电场线方向,电势将怎样变化?,正电荷？负电荷？,沿电场线方向，电势降低。,正电荷的电场中电势为正，负电荷的电场中电势为负,1、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,CD,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：,点电荷的等势
11、面,等量异号点电荷连线上和中垂面上电势的变化规律：连线上，从正电荷到负电荷电势逐渐降低中垂面是一个等势面，沿中垂面移动电荷时电场力不做功若取无限处电势为零，则中垂面上各点的电势都为零，整个中垂面是零等势面,等量同种点电荷连线上和中垂面上电势的变化规律连线上：中点处场强最小为零，电势最低中垂面上：中点处场强为零，电势最高，从中点沿中垂面向两侧移动，场强由零先增大后减小到零，电势始终降低。在连线上和中垂面上：关于中点对称的点 电势相等,回答下列问题: (请举例抢答)1)场强为零的地方,电势是否一定为零?2)电势为零的地方,场强是否一定为零?3)场强大的地方，电势一定高？4)电势高的地方，场强一定大
12、？5)场强大小相等的地方,电势是否一定相等?6)等势面上的各点的场强大小是否一定相等?,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。,匀强电场的等势面,本节我们学会了什么？,认识了电势能和电势、等势面,学会了电势能和电势的计算,清楚了电势能和电势的相对性,知道了电场性质另一描述,1、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,CD,2、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1、2、3，A、B、C是某电场线与这簇等势面的交点，且ab=ac.现将一负电荷由
13、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=W2，123B.W1=W2，123C.W1W2，123D.W1W2，123,C,3、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,C,4、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
14、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,5：如图所示，实线是某一电场中的电场线，一带电粒子在电场中运动的径迹如图中虚线所示，若不考虑其它力，则下列判断中正确的是：A、粒子一定是从A运动到BB、粒子一定是带负电C、粒子受力方向一定沿电场线向左D、粒子在A点速度一定大于在B点的速度E、粒子在B点加速度一定大于在A点加速度F、粒子在B点的电势能一定大于在A点的电势能G、电场线的方向一定向右,CDEF,小结：1、电场力的方向由轨迹判断 2、电场力方向、场强方向、电荷正负知二求一
15、 3、电势高低由电场线方向判断，电势能高低由作功判断 4、电场强度、电场力、加速度大小由线疏密判断,变化1：如图所示，三条虚线表示某电场中的三个等势面，其中1=10V， 2=20V ， 3=30V。一个带电粒子只受电场力作用，按图中实线轨迹从A点运动到B点，由此可知：A、粒子带负电 B、粒子速度变大C、粒子加速度变小 D、粒子电势能变大,ABC,小结：先根据等势线画出电场线，再用类似于上一题的方法分析,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( )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,E,a,b,C,例3：若带正电荷的小球只受电场力作用，则它在某一段时间内：A、一定沿电场线由高电势处向低电势处运动B、一定沿电场线由低电势外向高电势处运动C、不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动D、不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动,
