《人教3-1課件:1.4電勢能和電勢.ppt》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《人教3-1課件:1.4電勢能和電勢.ppt(29頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、復(fù)習(xí)回顧,1、功的計算:,2、重力做功有什么特點?,(1)與路徑無關(guān),由初末位置的高度差來決定.,(2)WG與重力勢能的關(guān)系.,(3)重力勢能是相對的,有零勢能面.(人為選定) 重力勢能具有系統(tǒng)性,功是能量轉(zhuǎn)化的量度!,,一、靜電力做功的特點,正電荷q在電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場中由A運動到M電場力做功嗎?做了多少功?,,q,,A,M,d,W=qEAM,,求試探電荷q沿直線AB移動到B時電場力做的功:,,,M,結(jié)論: 在勻強(qiáng)電場中移動電荷時,靜電力做的功與電荷的起始位置和終止位置有關(guān),但與電荷經(jīng)過的路徑無關(guān)。,(對于非勻強(qiáng)電場也適用),將+q由A移到B的過程電場力對電荷做功為:,將-q由A移到B
2、的過程,電場 力對電荷做功為:,做功的過程是一個 能量轉(zhuǎn)化的過程, 那么電場力做功的 過程是什么能轉(zhuǎn)化 為什么能呢?,二、電勢能,電場力做功與電勢能有什么關(guān)系?(聯(lián)系重力做功與重力勢能的關(guān)系),電荷在電場中具有的與電荷位置有關(guān)的能,叫電勢能。,物體被舉高具有重力勢能。,1、電荷在電場中具有電勢能。,重力對物體做正功,物體的重力勢能減小,2、電場力對電荷做正功,電荷的電勢能減小,重力對物體做負(fù)功,物體的重力勢能增大,3、電場力對電荷做負(fù)功,電荷的電勢能增大,重力做多少功,物體重力勢能就變化多少。,4、電場力做多少功,電荷電勢能就變化多少。,重力勢能是相對的,與零勢能面有關(guān),5、電勢能是相對的,與
3、零電勢能面有關(guān),通常把電荷在離場源電荷無限遠(yuǎn)處的電勢能規(guī)定為零,或把電荷在大地表面上電勢能規(guī)定為零。,電荷在某點的電勢能,等于靜電力把它從該處移動到零勢能位置所做的功,重力勢能是物體和地球所共有的,具有系統(tǒng)性,6、電勢能是電荷和電場所共有的,具有系統(tǒng)性,7、電勢能是標(biāo)量,由此可見,電場力做功與重力做功,電勢能與重力勢能都很相似,所以大家在學(xué)習(xí)電勢能過程中應(yīng)該多聯(lián)系重力做功與重力勢能的關(guān)系幫助理解電勢能。,,重力勢能和電勢能類比,重力場中,重力:地球和物體之間存在的吸引力,電場中,電場力:電荷之間的作用力,有重力就有重力勢能Ep= mgh,有電場力就有相應(yīng)的能,叫電勢能EP,Ep由物體和地面間的
4、相對位置決定,EP由電荷間的相對位置決定,W重 = EP1-EP2,W電 = EPA-EPB,盡管重力做功與電場力做功很相似,但還是存在很大差異,正電荷順電場線移動, 電場力做正功,電勢能減少 負(fù)電荷順電場線移動, 電場力做負(fù)功,電勢能增加 正電荷逆電場線移動, 電場力做負(fù)功,電勢能增加 負(fù)電荷逆電場線移動, 電場力做正功,電勢能減少,存在兩種電荷,例1右圖中MN為電場中某一條電場線方 向向右,在線取兩點a、b 今將一電荷q 從a移到b則( ) A.電場力做正功,q的電勢能增加;B.電場力做負(fù)功,q的電勢能增加;C.電場力做正功,q的電勢能減少;D.電場力做負(fù)功,q的電勢能減少。,例2:A和
5、B為電場中某條電場線上的點,如圖:將q=410-9的正電荷從A點移到B點需克服電場力做功5 10-7J,則 電場方向由AB還是BA? 電荷在哪點時電勢能大?大多少?,,,,A,B,電場的力的性質(zhì)我們必須用場強(qiáng)E來描述,那么電場的能的性質(zhì)我們又應(yīng)該用什么物理量來描述呢?能否用“電勢能”呢?,電場的能的性質(zhì)也是電場本身的一種屬性,它只能由場源本身所決定,而與電場中有無放入試探電荷無關(guān)。而電勢能的大小是與試探電荷的電量q有關(guān)的(因q越大,其所受電場力就越大,具有的做功本領(lǐng)大,電勢能也就大),故不能用“電勢能”來描述電場的能的性質(zhì),我們引入一個新的物理量“電勢”來表示它。,電勢:描述電場的能的性質(zhì)的物
6、理量。,如圖所示,設(shè)想把一試探電荷+q 放在電場中某處A或B。它們在電場力F的作用下均移至無限遠(yuǎn)處。則有:WAWB,那么怎樣去衡量電場的能的性質(zhì)、怎樣去定義“電勢”呢?,,EpA-0EpB-0,,同理可知:若試探電荷為-q,也有:,也就是說,比值EpA/q的大小與試探電荷的正負(fù)及電量q均無關(guān),只與電場中該點在電場中的位置有關(guān),故其可衡量電場的性質(zhì)。,三. 電勢,取O點的電勢能為零, 則:,EPA = q E L COS,,討論電勢能與電荷的比值?,電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量的比值,2. 公式:,3. 單位: 伏特 符號為V,,1 V = 1 J/C,三. 電勢,1. 定義:,對電勢
7、的理解,1:電勢的相對性:某點電勢的大小是相對于零點電勢而言的。零電勢的選擇是任意的,一般選地面和無窮遠(yuǎn)為零勢能面。 2:電勢的固有性:電場中某點的電勢的大小是由電場本身的性質(zhì)決定的,與放不放電荷及放什么電荷無關(guān)。 3:電勢是標(biāo)量 4:計算時EP,q, 都帶正負(fù)號。,,1.沿著電場線方向,電勢將怎樣變化?,,,,1. 電場線指向電勢降低的方向,,,,2.如何確定電場中某點的電勢?,,,,(提示:類比于電勢能的確定.),1. 電場線指向電勢降低的方向,2.與電勢能的情況相似,應(yīng)先確定電場中某點的電勢為零.(通常取離場源電荷無限遠(yuǎn)處或大地的電勢為零.),,,例3. 將一電量為 的點電荷
8、從電場外一點P移至電場中某點A, 電場力做 功 ,求A點的電勢.,解:,設(shè)場外一點P的電勢為,點評:電勢的確定首先要確定零電勢處,且電勢可以為負(fù).,3.電勢為負(fù)數(shù)時,負(fù)號表示方向嗎?,1. 電場線指向電勢降低的方向,2.與電勢能的情況相似,應(yīng)先確定電場中某點的電勢為零.(通常取離場源電荷無限遠(yuǎn)處或大地的電勢為零.),,3.電勢是標(biāo)量,只有大小,沒有方向.(負(fù)電勢表示該處的電勢比零電勢處電勢低.),,思考,在上面關(guān)于電勢能和電勢的討論及插圖中,我們一直把試探電荷q當(dāng)作正電荷處理.請把q當(dāng)做負(fù)電荷,重復(fù)以上討論.其結(jié)果與上面的結(jié)果是否一致?,高度和電勢,重力場中,同一物體在不同位置,Ep不同。,電場中,同一電荷在電場中的不同位置,EP不同。,不同物體在同一位置, Ep正比于質(zhì)量m,不同電荷在同一位置, EP正比于電量q,Ep/m = gh,h只與相對位置有關(guān),EP/q 叫做電勢 , 只與相對位置有關(guān),,,