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《教科版高中物理选修3-1课件4电势能电势与电势差.pptx》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在PPT专区-天天文库。
1、4电势能电势与电势差1重力做功与路径无关,只与初、末位置的高度差有关.复习回顾WG=Ep1-Ep2Bh1参考平面h2AhθmlΔh1Δh2Δh3物体从A沿直线运动到B物体从A沿任意曲线运动到B21.类比重力做功,理解电场力做功的特点.2.用类比法研究电场能的性质,理解电势能、电势、电势差之间的联系.3.会从电场力做功的角度分析电势能、电势的变化.(重点)4.了解用等势面描述电场的方法.3一、电场力做功的特点一个电荷在电场中某点由静止释放,将如何运动?在电场力作用下电荷将做加速运动,一段时间后,电荷的动能增加.是什么能转化为电荷的动能呢?E+F地球mmg场方向4在匀强电场中移动电
2、荷时,静电力做的功与电荷经过的路径无关,只与电荷的起点位置和终点位置有关.对于非匀强电场也适用B+MAFөq+WAB=F·
3、AB
4、cosθ=qE·
5、AM
6、把正电荷沿不同路径从A点移到B点,电场力做功有何不同?E5类比:重力和电场力做功的特点6做功的过程是一个能量转化的过程.重力做功改变物体的重力势能.与重力势能类似,电荷在静电场中也具有势能,叫做电势能,用符号Ep表示7正电荷从A点移到B点时,静电力做正功,电荷的电势能减少.正电荷从B点移到A点时,静电力做负功,即电荷克服静电力做功,电荷的电势能增加.ABE+vABE+v如果是负电荷情况相反8二、电势能9电场力做的功等于电势能的
7、减少量重力做正功,重力势能减少.电场力做正功,电势能减少.重力做负功,重力势能增加.电场力做负功,电势能增加.电荷在电场中具有的与其位置有关的能量.10电势能为负表示电荷在该处的电势能比零还要小.2.电势能是电荷和电场所共有的,具有系统性.1.电势能是相对的,与零电势能面有关.3.电势能是标量.通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零,或把电荷在大地表面上的电势能规定为零.注意:11用类比法研究电场能的性质重力场电场势差1.WAB∝G,WAB/G——恒量hAB1.WAB∝q,WAB/q——恒量UAB2.比值定义法:高度差hAB=WG/G2.比值定义法:电势差UAB=WAB
8、/qhAB与G无关,只取决于始、末的位置.UAB与q(包括大小、正负)无关,只取决于始、末的位置.121.定义:规定A、B两点的电势之差φA-φB为A、B两点的电势差3.单位:伏特(V)4.电势差是标量:1V=1J/C2.定义式:正负代表一点比另一点电势高或低.电场中A、B两点间的电势差UAB,在数值上等于把单位正电荷由A点移动到B点时,电场力所做的功WAB.三、电势差13WAB=qUAB6.电场力做功:5.决定因素:WAB跟路径无关,UAB也跟路径无关,且跟WAB和q都无关,只是由电场本身和两点位置决定.7.拓展:电子伏特14电子伏特:1.定义:1电子伏特(简称电子伏,符号:
9、eV),就是在电压为1V的两点间移动一个电子时电场力所做的功.2.应用:在W=qU中.q—元电荷.U—伏.W—电子伏特3.物理意义:电子伏特是电场力的功的一种单位,即为能量单位.4.电子伏与焦耳的关系:1eV=1.6×10-19J15用类比法研究电场能的性质重力场电场高度是特殊的高度差电势是特殊的电势差高度差hAB=hA-hBhA=hAO=hA-hOhA=hAO=WAO/GUAB=φA-φBφA=UAO=φA-φOφA=UAO=WAO/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161.定义:场中某点的电势数值上等于把单位正电荷由该点移动到参考点(零电势点
10、)时电场力所做的功.4.单位:伏特(V)3.标量:正负代表高低5.电势差和电势的关系:四、电势2.公式:171.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?【交流讨论】18ABCD0V1V2V3V高度差是绝对量,高度是相对量E0V1V2V-1V19电势差和电势的关系电势差是绝对量,电势是相对量电势差与零电势点的选取无关,电势差是绝对量;但电势是相对零电势点而言的,与零电势点的选取有关.电势是一个相对量.电场中A、B两点的电势之差等于A、B两点的电势差.20结论:沿着电场线方向电势越来越低.在电场中沿着场强方向移动电荷,电场力做功,电势将如何变化?
11、沿着电场线的方向将正试探电荷从A点移到B点取无穷远处电势为零时,正电荷电场中各点电势都大于零;负电荷电场中各点电势都小于零.21思考:怎样比较电场中两点电势的高低呢?方法一:根据电场线方向来确定电势高低:沿着电场线的方向,电势逐渐降低.(简称:电势顺电场线降低)ABE22ABE方法二:根据电势差定义式来判断:方法三:根据电势的表达式来判断:方法四:如果电荷只在静电力作用下由静止开始运动,正电荷由电势高的点移向电势低的点,负电荷由电势低的点移向电势高的点.231.等势面:电场中电势值相等的各点