-新課標-人教版選修3-1第一章靜電場電勢能和電勢[原創(chuàng)] 人教版

復習回顧,1、功的計算：,2、重力做功有什么特點？,(1)與路徑無關,由初末位置的高度差來決定.,(2)WG與重力勢能的關系.,(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,功是能量轉化的量度！,一、靜電力做功的特點,正電荷q在電場強度為E的勻強電場中由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,結論：在勻強電場中移動電荷時，靜電力做的功與電荷的起始位置和終止位置有關，但與電荷經(jīng)過的路徑無關。,(對于非勻強電場也適用),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的過程，電場力對電荷做功為：,做功的過程是一個能量轉化的過程，那么電場力做功的過程是什么能轉化為什么能呢？,二、電勢能,電場力做功與電勢能有什么關系？（聯(lián)系重力做功與重力勢能的關系）,電荷在電場中具有的與電荷位置有關的能，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,重力對物體做負功，物體的重力勢能增大,3、電場力對電荷做負功，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,5、電勢能是相對的，與零電勢能面有關,通常把電荷在離場源電荷無限遠處的電勢能規(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，所以大家在學習電勢能過程中應該多聯(lián)系重力做功與重力勢能的關系幫助理解電勢能。,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,有電場力就有相應的能，叫電勢能EP,Ep由物體和地面間的相對位置決定,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存在兩種電荷,正電荷順電場線移動，電場力做正功，電勢能減少負電荷順電場線移動，電場力做負功，電勢能增加正電荷逆電場線移動，電場力做負功，電勢能增加負電荷逆電場線移動，電場力做正功，電勢能減少,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.電場力做負功，q的電勢能減少。,例2：A和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510-7J，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,取O點的電勢能為零,則:,EPA=qELCOS,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,1V=1J/C,三.電勢,1.定義:,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,應先確定電場中某點的電勢為零.(通常取離場源電荷無限遠處或大地的電勢為零.),例3.將一電量為的點電荷從電場外一點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.,3.電勢為負數(shù)時,負號表示方向嗎?,1.電場線指向電勢降低的方向,2.與電勢能的情況相似,應先確定電場中某點的電勢為零.(通常取離場源電荷無限遠處或大地的電勢為零.),3.電勢是標量,只有大小,沒有方向.(負電勢表示該處的電勢比零電勢處電勢低.),思考,在上面關于電勢能和電勢的討論及插圖中,我們一直把試探電荷q當作正電荷處理.請把q當做負電荷,重復以上討論.其結果與上面的結果是否一致?,對電勢的理解,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。3：電勢是標量4：計算時EP,q,都帶正負號。,高度和電勢,重力場中，同一物體在不同位置，Ep不同