電勢(shì)能和電勢(shì)

第一章靜電場(chǎng)

第四節(jié)電勢(shì)能和電勢(shì)人教版選修3－1思考：一個(gè)試探電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)由靜止釋放,將如何運(yùn)動(dòng)?E在電場(chǎng)力作用下電荷做加速運(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.+F什么能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能的呢BMAF?q

W甲=F·|AB|cosθ=qE·|AM|把正電荷沿不同路徑從A點(diǎn)移到B電場(chǎng)力做功？+甲乙丙沿甲路徑電場(chǎng)力做功:沿乙路徑電場(chǎng)力做功:沿丙路徑電場(chǎng)力做功:

W乙=qE·|AM|

W丙=qE·|AM|沿任意路徑電場(chǎng)力做功:

W任意=qE·|AM|一.靜電力做功的特點(diǎn)結(jié)論：靜電力做功與路徑無(wú)關(guān),由初末位置來(lái)決定.電場(chǎng)力做功的過(guò)程是什么能轉(zhuǎn)化為什么能呢？注：對(duì)于非勻強(qiáng)電場(chǎng)也適用

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二.電勢(shì)能1、定義：電荷在電場(chǎng)中受到電場(chǎng)力而具有的與位置有關(guān)的勢(shì)能叫做電勢(shì)能。

2、電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功，電荷的電勢(shì)能減小

電場(chǎng)力對(duì)電荷做負(fù)功，電荷的電勢(shì)能增大

電場(chǎng)力做的功等于電勢(shì)能的減少量

通常把電荷在離場(chǎng)源電荷無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)能規(guī)定為零，或把電荷在大地表面上電勢(shì)能規(guī)定為零。3、電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能，等于靜電力把它從該處移動(dòng)到零勢(shì)能位置所做的功WAB=EPA－EPB=EPA－0EPA=WAB將電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，設(shè)B點(diǎn)所在位置為零勢(shì)能位置，則：

電場(chǎng)力做的功等于電勢(shì)能的減少量

電勢(shì)能為負(fù)表示電荷在該處的電勢(shì)能比零還要小.5、電勢(shì)能是電荷和電場(chǎng)所共有的，具有系統(tǒng)性4、電勢(shì)能是相對(duì)的，與零電勢(shì)能面有關(guān)6、電勢(shì)能是標(biāo)量，正負(fù)表示該點(diǎn)的電勢(shì)能相對(duì)零點(diǎn)的電勢(shì)能的高低。重力勢(shì)能和電勢(shì)能類(lèi)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EPEp由物體和地面間的相對(duì)位置決定EP由電荷間的相對(duì)位置決定電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能就減少電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能就增加電場(chǎng)力作功，電勢(shì)能改變重力做功，重力勢(shì)能改變重力做正功，重力勢(shì)能就減少重力做負(fù)功，重力勢(shì)能就增加W重=EP1-EP2W電=EPA-EPB１、下列說(shuō)法中正確的是（）A.當(dāng)兩正點(diǎn)電荷相互靠近時(shí)，它們的電勢(shì)能增大B.當(dāng)兩負(fù)點(diǎn)電荷相互靠近時(shí)，它們的電勢(shì)能增大C.一個(gè)正電荷與另一個(gè)負(fù)電荷相互靠近時(shí)，它們的電勢(shì)能減小D.一個(gè)正電荷與另一個(gè)負(fù)電荷相互靠近時(shí)，它們的電勢(shì)能增大。ABC課堂小練２、一個(gè)電荷只在電場(chǎng)力作用下從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做了5×10－6J的功，那么()A．電荷在B處時(shí)將具有5×10－6J的電勢(shì)能B．電荷在B處將具有5×10－6J的動(dòng)能C．電荷的電勢(shì)能減少了5×10－6JD．電荷的動(dòng)能增加了5×10－6JCD課堂小練3、如圖所示,在等量正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中,它們連線(xiàn)的中垂面ab上,有一電子,從靜止開(kāi)始由a運(yùn)動(dòng)到b的過(guò)程中(a、b相對(duì)O對(duì)稱(chēng)),下列說(shuō)法正確的是()A.電子的電勢(shì)能始終增多B.電子的電勢(shì)能始終減少C.電子的電勢(shì)能先減少后增加D.電子的電勢(shì)能先增加后減少COab++-課堂小練4、如圖所示，ＭＮ是負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線(xiàn)。一個(gè)帶正電的粒子（不計(jì)重力）從a到b穿越這條電場(chǎng)線(xiàn)的軌跡如圖中虛線(xiàn)所示，則該帶電粒子在a點(diǎn)的加速度一定

在b點(diǎn)的加速度。帶電粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能一定

在b點(diǎn)的電勢(shì)能。（填“大于”、“小于”式“等于”）。NＭba小于大于F-課堂小練5、將帶電量為6×10-6C的負(fù)電荷從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做了3×10-5J的功，再?gòu)腂移到C，電場(chǎng)力做了1.2×10-5J的功，則（1）電荷從A移到B，再?gòu)腂移到C的過(guò)程中電勢(shì)能共改變了多少？（2）如果規(guī)定A點(diǎn)的電勢(shì)能為零，則該電荷在B點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢(shì)能分別為多少？（3）如果規(guī)定B點(diǎn)的電勢(shì)能為零，則該電荷在A(yíng)點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢(shì)能分別為多少？EPC=1.8×10-5J

EPC=-1.2×10-5JEPB=3×10-5J

EPA=-3×10-5J三、電勢(shì)1、定義：6、電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)的大小是由電場(chǎng)本身的性質(zhì)決定的，與放不放電荷及放什么電荷無(wú)關(guān)3、相對(duì)性：先規(guī)定零電勢(shì)點(diǎn)，一般選取無(wú)窮遠(yuǎn)或大地電勢(shì)為零。1J/C=1V2、代入公式中的EP及q含正負(fù)號(hào)4、沿電場(chǎng)線(xiàn)(場(chǎng)強(qiáng))方向電勢(shì)越來(lái)越低5、正電荷的電場(chǎng)中電勢(shì)為正，負(fù)電荷的電場(chǎng)中電勢(shì)為負(fù)ABEφA

＞φB7、電勢(shì)是標(biāo)量，在規(guī)定了零電勢(shì)后，電場(chǎng)中各點(diǎn)的電勢(shì)可以是正值，也可以是負(fù)值。正值表示該點(diǎn)電勢(shì)比零電勢(shì)高，負(fù)值表示該點(diǎn)電勢(shì)比零電勢(shì)低。1、如果把q=1.0×10-8C的電荷從無(wú)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(yíng)點(diǎn)的電勢(shì)能和在A(yíng)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？課堂小練2、如圖所示，電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，則下列說(shuō)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(yíng)、B兩點(diǎn)時(shí)具有電勢(shì)能EpA>EpB課堂小練ABEBC四、等勢(shì)面電場(chǎng)中電勢(shì)相同的各點(diǎn)構(gòu)成的面，叫做等勢(shì)面。1、定義：2、等勢(shì)面的特點(diǎn)：（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（3）電場(chǎng)線(xiàn)總是由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面（2）等勢(shì)面一定與電場(chǎng)線(xiàn)垂直，即跟場(chǎng)強(qiáng)方向垂直（4）不同等勢(shì)面在空間不相交、不相切（5）等勢(shì)面密處場(chǎng)強(qiáng)大、電場(chǎng)線(xiàn)密，等勢(shì)面疏處場(chǎng)強(qiáng)小、電場(chǎng)線(xiàn)疏+－3、幾種常見(jiàn)的等勢(shì)面E勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面帶電導(dǎo)體周?chē)碾妶?chǎng)和等勢(shì)面3、關(guān)于等勢(shì)面，正確的說(shuō)法是（

）

A．電荷在等勢(shì)面上移動(dòng)時(shí)不受電場(chǎng)力作用，所以不做功

B．等勢(shì)面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等

C．等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線(xiàn)垂直

D．兩等勢(shì)面不能相交CD課堂小練課堂小練4、孤立點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的一簇等勢(shì)面如圖所示中虛線(xiàn)所示，其電勢(shì)分別為ψ1、ψ2、ψ3，A、B、C是某電場(chǎng)線(xiàn)與這簇等勢(shì)面的交點(diǎn)，且ab=ac.現(xiàn)將一負(fù)電荷由a移到b，電場(chǎng)力做正功W1；再由b移至C，電場(chǎng)力做正功W2,則（

）A.W1=W2，ψ1＜ψ2＜ψ3B.W1=W2，ψ1＞ψ2＞ψ3C.W1＞W(wǎng)2，ψ1＞ψ2＞ψ3D.W1＜W2，ψ1＞ψ2＞ψ3C1235、甲是等量異號(hào)電荷的電場(chǎng)線(xiàn)分布圖，乙是等量同號(hào)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線(xiàn)分布圖。AOB是兩點(diǎn)電荷的連線(xiàn)的垂直平分線(xiàn)，O是連線(xiàn)中點(diǎn)。（1）在甲圖中，把單位正試探電荷從O點(diǎn)沿OA移動(dòng)到無(wú)限遠(yuǎn)處，靜電力是否做功？電勢(shì)能是否變化？怎樣變化？（2）在乙圖中，把單位正試探電荷從O點(diǎn)沿OA移動(dòng)