高中物理選修電勢(shì)能和電勢(shì)

高中物理選修電勢(shì)能和電勢(shì)第1頁，共23頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)19分，星期四重慶市石柱中學(xué)校姚國(guó)均電勢(shì)能和電勢(shì)2022/9/112第2頁，共23頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)19分，星期四

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?討論M?ABqFEM?ABqFqFEENAB乙F沿直線AB沿折線AMB沿曲線ANB2022/9/113第3頁，共23頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)19分，星期四甲EM?W=Fcosθ·|AB|=qE·|AM|AB沿直線ABqF2022/9/114第4頁，共23頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)19分，星期四甲EAB沿折線AMBM?ABAMW1=qE·|AM|W2=0MB所以：全過程做功W=W1+W2=qE·|AM|qFqF2022/9/115第5頁，共23頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)19分，星期四ENAB乙沿曲線ANB呢?2022/9/116第6頁，共23頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)19分，星期四用無數(shù)組跟靜電力垂直和平行的折線來逼近ANBMW=qE·|AM|由以上的推導(dǎo)我們發(fā)現(xiàn)了什么?E乙2022/9/117第7頁，共23頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)19分，星期四

在勻強(qiáng)電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí),靜電力做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.一.靜電力做功的特點(diǎn)W=qEd(適合勻強(qiáng)電場(chǎng)，d為沿電場(chǎng)線方向距離)2022/9/118第8頁，共23頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)19分，星期四二、電勢(shì)能重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系?思考電場(chǎng)中的電荷由于受到電場(chǎng)力作用而具有的勢(shì)能。1.定義:2022/9/119第9頁，共23頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)19分，星期四WG=EP1-EP2=-ΔEP1.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.重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系2022/9/1110第10頁，共23頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)19分，星期四

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.ABE+vABE+v電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的關(guān)系（討論）若是負(fù)電荷,情況又是怎么樣?2022/9/1111第11頁，共23頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)19分，星期四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,等于靜電力把它從該點(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)處或大地表面或接地的電勢(shì)能規(guī)定為零)2022/9/1112第12頁，共23頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)19分，星期四幾點(diǎn)注意電勢(shì)能為負(fù)表示電荷在該處的電勢(shì)能比選取的勢(shì)能零點(diǎn)的電勢(shì)能還要小.2、電勢(shì)能是電荷和電場(chǎng)所共有的，具有系統(tǒng)性1、電勢(shì)能是相對(duì)的，與零電勢(shì)能面有關(guān)3、電勢(shì)能是標(biāo)量2022/9/1113第13頁，共23頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)19分，星期四例1.如圖,在場(chǎng)強(qiáng)的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,點(diǎn)電荷q=+1c從A移動(dòng)到B,AB相距L=1m,電場(chǎng)力做功為多少?電勢(shì)能如何變化?E即電勢(shì)能減少qFAB2022/9/1114第14頁，共23頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)19分，星期四取O點(diǎn)的電勢(shì)能為零,則:EPA=qELCOSθ討論:不同電量電荷在A點(diǎn)電勢(shì)能與電荷的比值?思考與討論ALOθE+比值與試探電荷無關(guān)，反應(yīng)電場(chǎng)本身的性質(zhì)。2022/9/1115第15頁，共23頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)19分，星期四1、定義：

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，叫做這一點(diǎn)的電勢(shì)。2、定義式：（EP及q帶符號(hào)計(jì)算）電勢(shì)能類比重力勢(shì)能電勢(shì)高度三、電勢(shì)2022/9/1116第16頁，共23頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)19分，星期四3、單位：伏特，符號(hào)為V

4、電勢(shì)是標(biāo)量，但有正負(fù)5、電勢(shì)具有相對(duì)性電勢(shì)是相對(duì)于零勢(shì)能參考點(diǎn)的，一般選取無窮遠(yuǎn)電勢(shì)為0，實(shí)際應(yīng)用中常取大地電勢(shì)為02022/9/1117第17頁，共23頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)19分，星期四例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CD2022/9/1118第18頁，共23頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)19分，星期四例3：如果把q=1.0×10-8C的電荷從無窮遠(yuǎn)處移至電場(chǎng)中的A點(diǎn)，需克服電場(chǎng)力做功W=1.2×10-4J.那么⑴q在A點(diǎn)的電勢(shì)能和在A點(diǎn)的電勢(shì)各是多少？⑵q未移入電場(chǎng)前A點(diǎn)的電勢(shì)是多少？2022/9/1119第19頁，共23頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)19分，星期四沿電場(chǎng)線(場(chǎng)強(qiáng))方向電勢(shì)越來越低即電場(chǎng)線指向電勢(shì)降低的方向ABE電荷由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的B點(diǎn)正電荷負(fù)電荷電場(chǎng)力做功電勢(shì)能變化電勢(shì)變化減少減少如何比較電勢(shì)的高低正功減少負(fù)功增大2022/9/1120第20頁，共23頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)19分，星期四例4：如圖所示，電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，則下列說法中正確的是（）A、電勢(shì)ψA>ψB

場(chǎng)強(qiáng)EA>EBB、電勢(shì)ψA>ψB

場(chǎng)強(qiáng)EA<EBC、將+q由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功D、將-q分別放在A、B兩點(diǎn)時(shí)具有電勢(shì)能EpA>EpBABEBC2022/9/1121第21頁，共23頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)19分，星期四1、定義：電場(chǎng)中電勢(shì)相同的各點(diǎn)構(gòu)成的面，叫做等勢(shì)面。與等高線類比（1）在同一等勢(shì)面上的任意兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不做功（2）電場(chǎng)線跟等勢(shì)面垂直，且由電勢(shì)較高的等勢(shì)面指向電勢(shì)較低的等勢(shì)面（3）等勢(shì)面密處場(chǎng)強(qiáng)大、電