【物理】14电势能和电势课件（人教版选修3-1）新.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一章 静电场,第四节 电势能和电势,人教版选修,3-1,你认识电场吗？,1、电场是物质存在的一种形式，在电荷的周围存在电场。场的物质性,2、电场和实物（即由原子、分子等组成的物质）一样，具有力的性质和能的性质。,电场力的性质引入电场强度,E,电场能的性质引入,？,如何研究电场能的性质？,地球,负电荷,m,+q,用类比法研究电场能的性质,重力场,电场,mg,qE,场方向,场方向,地球附近的重力场跟负电荷的电场相似,用类比法研究电场能的性质,重力场,电场,势 差,1、,W,AB,G,，,W,AB,/G,恒量,h,AB,1、,W,AB,q,，,W,AB,/q,恒量,U,AB,2、比值定义法：,高度差,h,AB,=W,G,/G,2、比值定义法：,电势差,U,AB,=W,AB,/q,h,AB,与,G,无关，只取决于始、末的位置。,U,AB,与,q（,包括大小、正负）无关，只取决于始、末的位置。,1、请从做功的角度，叙述高度差,h,AB,=3m,的物理意义。,2、请从做功的角度，叙述电势差,U,AB,=3V,的物理意义。,答：重量为1,N,的物体从,A,点移动到,B,点重力做功为3,J。,答：电荷量为1,C,的,正,电荷从,A,点移动到,B,点电场力做功为3,J。,h,AB,=W,AB,/G,U,AB,=W,AB,/q,说一说,思考：若移动的是,负,电荷呢？,答：电荷量为1,C,的,负,电荷从,A,点移动到,B,点,克服,电场力做功为3,J。,【例题1】将一个电量为210,-9,C,的点电荷从电场中的,M,点移到,N,点，需克服电场力做功1.410,8,J，M、N,两点间的电势差,U,MN,为多少？若将该电荷从,M,移到,N，,电场力做什么功？,U,NM,为多少？,解：由电势差的定义式可知,U,MN,=W,MN,/q,U,MN,=,U,NM,U,NM,=W,NM,/q,=(,1.410,8,J,)/(,210,-9,C)=7V,=(,1.410,8,J,)/(,210,-9,C)=-7V,将,W,和,q,的正负号代入计算,用类比法研究电场能的性质,重力场,电场,势,高度是特殊的高度差,电势是特殊的电势差,高度差,h,AB,=h,A,-,h,B,h,A,=h,AO,=h,A,-,h,O,h,A,=h,AO,=W,AO,/G,U,AB,=,A,-,B,A,=U,AO,=,A,-,O,A,=U,AO,=W,AO,/q,一般取地面或最低点为参考点,一般取无穷远处或电场中的接地点为参考点,1、请从做功的角度，叙述高度,h,A,=3m,和,h,B,=-3m,的物理意义。,2、请从做功的角度，叙述电势,A,=3V,和,B,=-3V,的物理意义。,答：重量为1,N,的物体从,A,点移动到零高度点重力做功为3,J；,重量为1,N,的物体从,B,点移动到零高度点物体,克服,重力做功为3,J。,答：电荷量为1,C,的,正,电荷从,A,点移动到零电势点电场力做功为3,J；,电荷量为1,C,的,正,电荷从,B,点移动到零电势点电荷,克服,电场力做功为3,J。,h,A,=h,A0,=W,A0,/G,A,=U,A0,=W,A0,/q,说一说,思考：若移动的是,负,电荷呢？,答：电荷量为1,C,的,负,电荷从,A,点移动到零电势点,克服,电场力做功为3,J；,电荷量为1,C,的,负,电荷从,B,点移动到零电势点电荷电场力做功为3,J。,【例题2】在电场线上有,A、B、C,三点，设,C,点接地，将1,C,的正电荷由,C,移到,A,点，电场力做功为5,J；,再将该电荷由,A,移到,B，,电场力做功为8,J，,求,A,、,B,分别是多大？,解：由电势的定义式可知,A,=U,AC,=,W,AC,/q=,B,=U,BC,=,W,BC,/q=,(,5,J,),/1,C=-5V,(,8,J-5J,)/1,C=3V,或,U,AB,=W,AB,/q=,(,8,J,),/1,C=,8,V,U,AB,=,A,B,B,=,A,U,AB,=3V,注意：,W,BC,=W,BA,+W,AC,=8J,+（-5J）,想一想,1、高度差、高度与零高度点的选择有关吗？,2、,电势差、电势与零电势点的选择有关吗？,A,B,C,D,0V,1V,2V,3V,小结：高度和电势都具有相对性，与零势点的选择有关，而高度差和电势差与零势点的选择无关。,E,0V,1V,2V,-1V,用类比法研究电场能的性质,重力场,电场,做功与势能变化关系,重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加。即,W,G,=-,E,P,重力势能具有相对性，与零势能点的选择有关。,电场力做正功，电势能,E,减少；电场力做负功，电势能,E,增加。即,W,电,=-,E,电势能具有相对性，与零势能点的选择有关。,【例题3】在电场中有,A、B,两点，,A,=20V，,B,=,30V，,将,q=610,6,C,的点电荷从,A,点移到,B,点电场力做多少功？电势能变化了多少？,解：,U,AB,=,A,B,=,20V,(30V),=50V,W,AB,=qU,AB,=,(,6 10,6,),50J,=,3 10,4,J,电势能增加了,3 10,4,J,主要公式,一、,U,AB,=,二、,W,AB,=qU,AB,四、,A,=U,AO,=W,AO,/q,三、,U,AB,=,A,-,B,U,AB,=-U,BA,（将,W,AB,和,q,正、负号一同代入）,（两种处理方法）,1、将,U,AB,和,q,正、负号一同代入；,2、将,U,AB,和,q,的绝对值代入，根据力和位移 （或运动）方向来判断功的正、负。,一般取绝对值,特殊的电势差,W,AB,q,