電勢(shì)能和電勢(shì)ppt課件

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4.電勢(shì)能和電勢(shì),1,,思考：試探電荷靜止的放入電場(chǎng)中,將如何運(yùn)動(dòng)?,,電荷做加速運(yùn)動(dòng),一段時(shí)間后獲得一定的速度,試探電荷的動(dòng)能增加.,,2,試探正電荷q在電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中沿幾條不同路徑從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn),靜電力對(duì)電荷做功分別為多少?,3,W=F cosθ·|AB|=q E ·|AM|,,q,4,W1=qE ·|AM|,W2=0,,所以：全過程做功 W=W1+W2=q E·|AM|,5,乙,沿曲線ANB呢?,6,,用無數(shù)組跟靜電力垂直和平行的折線來逼近ANB,W = q E·|AM|,,由以上的推導(dǎo)我們發(fā)現(xiàn)了什么?,7,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí),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).,推廣:非勻強(qiáng)電場(chǎng)也適用.,W=Eqd (適合勻強(qiáng)電場(chǎng)，d為沿電場(chǎng)線方向距離),8,WG = EP1 - EP2 = -ΔEP,1. 重力做正功,重力勢(shì)能減少.,重力做負(fù)功,即物體克服重力做功, 重力勢(shì)能增加.,重力做的功等于重力勢(shì)能的減少量.,9,正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí),靜電力做正功,電荷的電勢(shì)能減少.,正電荷從B點(diǎn)移到A點(diǎn)時(shí),靜電力做負(fù)功,即電荷克服靜電力做功,電荷的電勢(shì)能增加.,,10,二.電勢(shì)能,,電荷在電場(chǎng)中由相對(duì)位置決定的 能量叫電勢(shì)能。,1. 定義:,2. 靜電力做的功等于電勢(shì)能的減少量,WAB = EPA - EPB,電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能,在數(shù)值上等于把它 從該點(diǎn)移動(dòng)到零勢(shì)能位置時(shí)電場(chǎng)力所做的功.,(通常把離場(chǎng)源無限遠(yuǎn)處或大地表面的電勢(shì)能規(guī)定為零),11,4.理解： （1）電荷在電場(chǎng)中每一個(gè)位置都有一定的電勢(shì)能 （2）電勢(shì)能大小具有相對(duì)性，與參考平面有關(guān)；電勢(shì)能的變化是絕對(duì)的與零電勢(shì)能位置的選擇無關(guān)。 （3）電勢(shì)能是標(biāo)量，但有正負(fù)。 （4）電勢(shì)能是屬于電荷和電場(chǎng)所共有。 （5）電勢(shì)能的變化僅由電場(chǎng)力做功引起，與其他力做功無關(guān)。,12,重力勢(shì)能和電勢(shì)能類比,重力場(chǎng)中，重力：地球和物體之間存在的吸引力,電場(chǎng)中，電場(chǎng)力：電荷之間的作用力,有重力就有重力勢(shì)能Ep= mgh,有電場(chǎng)力就有相應(yīng)的能，叫電勢(shì)能EP,Ep由物體和地面間的相對(duì)位置決定,EP由電荷間的相對(duì)位置決定,W重 = EP1-EP2,W電 = EPA-EPB,13,盡管重力做功與電場(chǎng)力做功很相似，但還是存在很大差異,正電荷順電場(chǎng)線移動(dòng)， 電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少 負(fù)電荷順電場(chǎng)線移動(dòng)， 電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加 正電荷逆電場(chǎng)線移動(dòng)， 電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加 負(fù)電荷逆電場(chǎng)線移動(dòng)， 電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少,—存在兩種電荷,14,例1．右圖中MN為電場(chǎng)中某一條電場(chǎng)線方 向向右，在線取兩點(diǎn)a、b 今將一電荷＋q 從a移到b則（ ） A.電場(chǎng)力做正功，＋q的電勢(shì)能增加； B.電場(chǎng)力做負(fù)功，＋q的電勢(shì)能增加； C.電場(chǎng)力做正功，＋q的電勢(shì)能減少； D.電場(chǎng)力做負(fù)功，＋q的電勢(shì)能減少。,C,15,例2：A和B為電場(chǎng)中某條電場(chǎng)線上的點(diǎn)，如圖：將q=4×10-9的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)需克服電場(chǎng)力做功5 ×10-7J，則 ⑴電場(chǎng)方向由A→B還是B→A？ ⑵電荷在哪點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能大？大多少？,,,,A,B,16,電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)能與它的電荷量的比值（標(biāo)量）,2. 公式:,3. 單位: 伏特 符號(hào)為V,,1 V = 1 J/C,三. 電勢(shì),1. 定義:,帶符號(hào)運(yùn)算,不能說φ與q成反比，與EP成正比,17,4、理解： （1）電勢(shì)是標(biāo)量，但有正負(fù)。 （2）電勢(shì)具有相對(duì)性，電勢(shì)的值與零電勢(shì)的選取有關(guān)。 （3）沿著電場(chǎng)線的方向，電勢(shì)越來越低。 （4）電勢(shì)由電場(chǎng)本身決定，與試探電荷無關(guān)。,18,2、關(guān)于公式 可知：（ ） A、電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)，與放在該點(diǎn)電荷具有的電勢(shì)能成正比 B、電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)，與放在該點(diǎn)電荷的電荷量成反比 C、電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)，與該點(diǎn)是否有電荷，電荷的正負(fù)及電荷量的大小無關(guān) D、放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的點(diǎn)電荷不同，電勢(shì)能也不同，但電勢(shì)能與電荷量的比值保持不變,CD,19,1.沿著電場(chǎng)線方向,電勢(shì)將怎樣變化?,,,2.如何確定電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)?,3.電勢(shì)為負(fù)數(shù)時(shí),負(fù)號(hào)表示方向嗎?,20,例3. 將一電量為 的點(diǎn)電荷從電場(chǎng)外一點(diǎn)P移至電場(chǎng)中某點(diǎn)A, 電場(chǎng)力做 功 ,求A點(diǎn)的電勢(shì).,解:,設(shè)場(chǎng)外一點(diǎn)P的電勢(shì)為,點(diǎn)評(píng):電勢(shì)的確定首先要確定零電勢(shì)處,且電勢(shì)可以為負(fù).,21,思考電勢(shì)高低判斷方法？,1.電場(chǎng)線法 2.計(jì)算法,22,23,四.等勢(shì)面,1.定義：電場(chǎng)中電勢(shì)相同的個(gè)點(diǎn)構(gòu)成的面,認(rèn)識(shí)幾種等勢(shì)面,24,2.特點(diǎn),（1）等勢(shì)面與電場(chǎng)線處處垂直 （2）電場(chǎng)線由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面 （3）勻強(qiáng)電場(chǎng)中等差等勢(shì)面間距相等,25,2.如圖四所示，為電場(chǎng)中心一條電場(chǎng)線，一個(gè)點(diǎn)電荷由靜止開始，只在電場(chǎng)力作用下，從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，下面論述正確的是（ ） A.A處場(chǎng)強(qiáng)大于B處場(chǎng)強(qiáng)； B. 點(diǎn)電荷在A處電勢(shì)能大于在B處電勢(shì)能； C.點(diǎn)電荷帶負(fù)電； D.由A到B點(diǎn)電荷受到電場(chǎng)力越來越小。,B,26,3、下列說法中正確的是：（ ） A、沿著電場(chǎng)線的方向場(chǎng)強(qiáng)一定越來越弱 B、沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)一定越來越低 C、勻強(qiáng)電場(chǎng)中，各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定大小相等，方向相同 D、勻強(qiáng)電場(chǎng)中，各點(diǎn)的電勢(shì)一定相等,BC,27,