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1、地球地球电电荷荷万有引力万有引力在高度变在高度变化不大时化不大时库伦力库伦力在匀强在匀强电场中电场中重力势能重力势能1、重力可以做功、重力可以做功2、重力做功时，、重力做功时，其大小与路劲无关其大小与路劲无关重力做功对应重重力做功对应重力势能的变化力势能的变化? ?21.4 电势能电势能 电势与电势差电势与电势差3活动活动1：匀强电场中，：匀强电场中，q0电荷沿不同路径从电荷沿不同路径从A到到B，电场，电场力做功情况。力做功情况。（a）（b）（c）结论：在匀强电场中，电场力结论：在匀强电场中，电场力结论：在匀强电场中，电场力结论：在匀强电场中，电场力做功做功做功做功与路径无关与路径无关与路径无
2、关与路径无关, ,只与移动电只与移动电只与移动电只与移动电荷量以及始、末位置有关。荷量以及始、末位置有关。荷量以及始、末位置有关。荷量以及始、末位置有关。d 为为沿电场线方向沿电场线方向的位移的位移F=q0E WAB=q0Ed一、电场力做功的特点一、电场力做功的特点4特点：在静电场中，电场力做功特点：在静电场中，电场力做功与路径与路径无关无关，与移动电荷的电荷量以及始、末，与移动电荷的电荷量以及始、末位置有关。位置有关。教材教材P17方法论提示方法论提示重力做功重力做功 重力势能变化重力势能变化“静电势能静电势能”简称简称 电势能（电势能（EP）WAB=EP（EpB-EpA）=EpA-EpB电
3、场力做功电场力做功 ？5二、电势能二、电势能 Ep1、定义：电荷在静电场中具有的势能、定义：电荷在静电场中具有的势能2、电场力做功与电势能变化关系：、电场力做功与电势能变化关系：注意下标的对应注意下标的对应电场力做正功，力做正功，电势能减小；能减小；电场力做力做负功，功，电势能增加。能增加。 3、电势能的大小是相对的、电势能的大小是相对的与与 参考点（零参考点（零电势能位置）的能位置）的选取有关取有关一般一般选择无无穷远处或大地的或大地的电势为零零标量，单位：标量，单位：J JWAB=EP=EpA-EpB6 4、电势能是由电荷和电场共有的。、电势能是由电荷和电场共有的。同一电场中，同样从同一电
4、场中，同样从A到到B，移动正电荷与移动负电，移动正电荷与移动负电荷，电荷的电势能变化是相反的。荷，电荷的电势能变化是相反的。活动活动2：电场力做功，电势能如何变化？：电场力做功，电势能如何变化？沿沿电场线方向：方向：移移动正正电荷，荷，电场力做正功，力做正功，电势能减小；能减小；移移动负电荷，荷，电场力做力做负功，功，电势能增加。能增加。（a）（b）7活动活动3：怎样寻求描述怎样寻求描述电场本身电场本身电场本身电场本身的的能量性质能量性质能量性质能量性质的物理量呢？的物理量呢？类比类比类比类比电场强度概念建立的过程，谈谈你的想法。电场强度概念建立的过程，谈谈你的想法。8这个这个“ “比值比值比
5、值比值” ”是一个与检验电荷是一个与检验电荷q无关的量，只与无关的量，只与电电电电场初末位置场初末位置场初末位置场初末位置有关。有关。教材教材P19 讨论交流讨论交流定值=ABqW电势电势电势差（电压）电势差（电压）电势能电势能电势电势9三、电势与电势差电势：电势： 【理解理解理解理解】电势、电势差与移差与移动的的电荷无关，它只反映荷无关，它只反映电场自身自身自身自身的性的性质：电势差反映了差反映了电场力做功的本力做功的本领，UAB在数在数值上等于上等于单位正位正电荷由荷由A点移到点移到B点点电场力所做的功；力所做的功；电势反映了静反映了静电场中各点的能的性中各点的能的性质，A点点电势在数在数
6、值上等于上等于单位正位正电荷荷在在A点点具有的具有的电势能；等于能；等于单位位正正电荷荷从从A点点到到参考点参考点电场力所做的功；力所做的功；某点某点电势实际上是上是该点到参考点的点到参考点的电势差。差。定值=ABqWUAB电势能：电势能：电势差：电势差：10单位：位： 国国际单位制中，位制中，V（伏特）（伏特）1V1J/C电势、电势差、差、电势能都是能都是标量，但有正量，但有正负电势：电势： 电势能：电势能：电势差：电势差：试解释试解释试解释试解释：（：（：（：（1 1）U UABAB=-=-U UBA BA （2 2）U UACAC= =U UABAB+ +U UBCBC 11【例例1 】
7、教材教材P21 例题例题电势、电势差的计算电势、电势差的计算电势、电势差的计算电势、电势差的计算：电势差的正负、功的正负、电：电势差的正负、功的正负、电量的正负统统代入！量的正负统统代入！注意注意：（：（1）电势具有相对性，电势差则与零电势点）电势具有相对性，电势差则与零电势点的选取无关的选取无关 （2）一般选择无穷远处或大地的电势为零）一般选择无穷远处或大地的电势为零（“接地接地”意味着该处电势为零）意味着该处电势为零）12作业：作业：1、阅读教材、阅读教材P16-22,继续感受电势能、电势继续感受电势能、电势与电势差的概念得出的过程；与电势差的概念得出的过程；2、试着完成教材、试着完成教材
8、P22练习与评价练习与评价13活动活动4：下列情况，在电场中移动电荷，：下列情况，在电场中移动电荷，电场力作正功电场力作正功还是负功还是负功?电势能电势能如何变化？如何变化？电势电势如何变化？如何变化？电势能减小电势能减小电势能增加电势能增加+q-q电势能增加电势能增加正功正功负功负功负功负功正功正功电势能减小电势能减小+q-q2、电势与电场线方向的关系电势与电场线方向的关系电势与电场线方向的关系电势与电场线方向的关系 ： F电势降低电势降低电势降低电势降低电势升高电势升高电势升高电势升高沿电场线沿电场线 AB逆电场线逆电场线 BAABEFABEFF总结：总结：1、电势能大小的判断方法、电势能
9、大小的判断方法: W电电0，EP； W电电0，EP 3、“正负号法则正负号法则”判断电势和电势能判断电势和电势能 沿电场线方向，电势降低。沿电场线方向，电势降低。 逆电场线方向，电势升高。逆电场线方向，电势升高。14四、等势面教材教材P22:发展空间发展空间15电场中电势越高的地方，同一电荷具有的电势能越大。电场中电势越高的地方，同一电荷具有的电势能越大。判断：判断：匀强电场中，场强处处相等，所以电势处处相等。匀强电场中，场强处处相等，所以电势处处相等。电场线越密的地方，场强越大，电势越高。电场线越密的地方，场强越大，电势越高。场强为场强为0的地方，电势也为的地方，电势也为0。总结总结总结总结
10、：电势能的大小由电势、电荷共同决定。：电势能的大小由电势、电荷共同决定。：电势能的大小由电势、电荷共同决定。：电势能的大小由电势、电荷共同决定。场强大小是绝对的，电势大小是相对的，场强大小是绝对的，电势大小是相对的，场强大小是绝对的，电势大小是相对的，场强大小是绝对的，电势大小是相对的，二者的大小无必然联系！二者的大小无必然联系！二者的大小无必然联系！二者的大小无必然联系！电势高低与电场线方向有关。电势高低与电场线方向有关。电势高低与电场线方向有关。电势高低与电场线方向有关。电场强度的方向就是电势降落的方向。电场强度的方向就是电势降落的方向。电场强度的方向就是电势降落最快的方向。电场强度的方向就是电势降落最快的方向。电场强度的方向就是电势降落最快的方向。电场强度的方向就是电势降落最快的方向。16活动活动5：试证明：在只有电场力做功的情况下动能和电试证明：在只有电场力做功的情况下动能和电势能的和保持不变。势能的和保持不变。推广：在只有重力、电场力做功的情况下，动能、推广：在只有重力、电场力做功的情况下，动能、重力势能和电势能的总量保持不变。重力势能和电势能的总量保持不变。在只有重力、弹簧弹力、电场力做功的情况下在只有重力、弹簧弹力、电场力做功的情况下-P：电势和场强的区别与联系：电势和场强的区别与联系P：电势和电势能的区别与联系：电势和电势能的区别与联系17
