電勢(shì)能與電勢(shì)

電勢(shì)能和電勢(shì)第一課時(shí)1

力學(xué)中我們研究問題時(shí)，是分別從動(dòng)力學(xué)和能量?jī)蓚€(gè)角度來進(jìn)行的?，F(xiàn)在電學(xué)中我們要深刻認(rèn)識(shí)電場(chǎng)的性質(zhì)，也要采用類似的方法。前面三節(jié)內(nèi)容我們已經(jīng)從電荷在電場(chǎng)中受力的作用，說明電場(chǎng)具有力的性質(zhì)，建立了電場(chǎng)強(qiáng)度的概念，那么從能量的角度來看，電場(chǎng)又有什么性質(zhì)呢？2一個(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+F什么能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能的呢?我們首先來研究電場(chǎng)力做功的問題3M一、靜電力做功有什么特點(diǎn)?EW=F·|AB|cosθ=qE·|AM|1.將電荷q從A沿直線移至B:AB?+q+qF4M?EAB2.將電荷q從A沿折線移至B:對(duì)AM:W1=qE·|AM|對(duì)MB:W2=0對(duì)全程:W=W1+W2=qE·|AM|+qF+qF53.將電荷q從A沿曲線移至B:M?EAB+qFEAB+qF+qF+qF+qFW=W1+W2+W3+…

=qE·|AM|W1=qE·x1W2=qE·x2W3=qE·x3…………Mx1+x2+x3+…=?X1x264.將電荷q從A沿其它曲線移至B，靜電力做功？5.如果移動(dòng)負(fù)電荷，1—4結(jié)論又如何？M?EABqF－EB+MAF?q+76.靜電力做功有什么特點(diǎn)？

在勻強(qiáng)電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí),靜電力做的功與電荷經(jīng)過的路徑無關(guān),與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)與初、末兩點(diǎn)在電場(chǎng)線上的距離有關(guān)7.這個(gè)結(jié)論適合于其它電場(chǎng)嗎？8h二、回顧重力做功的特點(diǎn)是什么?ABCmg

mg

mg

1.在這三次情況下重力做功關(guān)系？2.WG=mgh3.可以引進(jìn)重力勢(shì)能的概念9三、電勢(shì)能1.因?yàn)樵陔妶?chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí)靜電力做功與移動(dòng)路徑無關(guān),所以電荷在電場(chǎng)中有電勢(shì)能(EP)10電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少；電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加。與重力做功跟重力勢(shì)能變化關(guān)系相類比重力做功與電場(chǎng)力做功的關(guān)系11討論:下列電荷在電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí),靜電力做什么功?電荷的電勢(shì)能如何變化?EABAB+若在電場(chǎng)中移動(dòng)的是負(fù)電荷呢?FF+E--FF12三、電勢(shì)能2.靜電力對(duì)電荷做正功

,電荷的電勢(shì)能減少(負(fù)功)WF=EP1-EP2=-ΔEP靜電力做的功等于電勢(shì)能的減少量.(增加)1.因?yàn)樵陔妶?chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí)靜電力做功與移動(dòng)路徑無關(guān),所以電荷在電場(chǎng)中有電勢(shì)能(EP)13

例1.如圖,在場(chǎng)強(qiáng)的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,點(diǎn)電E荷q=+1c從A移動(dòng)到B,AB相距L=1m,靜電力做功為多少?電勢(shì)能如何變化?若規(guī)定EPB=0,則EPA=?ABFq+若換成-1c的負(fù)點(diǎn)電荷，電勢(shì)能變化嗎？14三、電勢(shì)能1.因?yàn)樵陔妶?chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí)靜電力做功與移動(dòng)路徑無關(guān),所以電荷在電場(chǎng)中有電勢(shì)能(EP)2.靜電力對(duì)電荷做正功

,電荷的電勢(shì)能減少(負(fù)功)WF=EP1-EP2=-ΔEP(增加)靜電力做的功等于電勢(shì)能的減少量.3.電勢(shì)能：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)所做的功。154.電勢(shì)能具有相對(duì)性，大小與電荷的正負(fù)以及零電勢(shì)能的選取有關(guān)。通常規(guī)定離場(chǎng)源電荷無限遠(yuǎn)處或大地的電勢(shì)為零5.電勢(shì)能是電荷和電場(chǎng)所共有的，具有系統(tǒng)性6.電勢(shì)能是標(biāo)量，有正負(fù)，正負(fù)號(hào)表大小。(負(fù)電勢(shì)能表示該處的電勢(shì)能比零電勢(shì)能處電勢(shì)能低.)16EPA

=qELCOSθ討論:2.若取B點(diǎn)的電勢(shì)能為零,則A點(diǎn)的電勢(shì)能為多少?1.若在AB兩點(diǎn)間分別移動(dòng)正、負(fù)電荷，請(qǐng)比較電荷電勢(shì)能的變化M?EABL4.分析EPA/q一定嗎？EPA/q

=ELCOSθ電勢(shì)能與電量的比值為多少?+qF17EPA

=qELCOSθ討論:1.若取B點(diǎn)的電勢(shì)能為零,則A點(diǎn)的電勢(shì)能為多少?M?EABL2.分析EPA/q一定嗎？EPA/q

=ELCOSθ+qF18電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)能與1V=1J/C四、電勢(shì)1.定義:它的電荷量的比值2.公式:3.單位:伏特(V)(計(jì)算時(shí)要代入正負(fù)號(hào))19

例2.試探電荷q1放在電場(chǎng)中的A點(diǎn),電勢(shì)能為E(規(guī)定無限遠(yuǎn)處電勢(shì)能為零),A點(diǎn)的電勢(shì)為_______,若把試探電荷q1換成試探電荷q2放在電場(chǎng)中的A點(diǎn),A點(diǎn)的電勢(shì)為________(仍規(guī)定無限遠(yuǎn)處電勢(shì)能為零).若現(xiàn)在不取無限遠(yuǎn)處電勢(shì)能為零,A點(diǎn)的電勢(shì)還是嗎?201.電勢(shì)具有相對(duì)性,確定電勢(shì),應(yīng)先規(guī)定電場(chǎng)中某處的電勢(shì)為零.(通常規(guī)定離場(chǎng)源電荷無限遠(yuǎn)處或大地的電勢(shì)為零.)電勢(shì)中應(yīng)注意的幾點(diǎn)21

例3.將一電量為的點(diǎn)電荷從零電勢(shì)P處移至電場(chǎng)中某點(diǎn)A,電場(chǎng)力做功,求A點(diǎn)的電勢(shì).解:

場(chǎng)外一點(diǎn)P的電勢(shì)為從AP,電場(chǎng)力做的功PAE-W=點(diǎn)評(píng):計(jì)算電勢(shì)首先要規(guī)定零電勢(shì)處；電勢(shì)可以為負(fù).222.電勢(shì)是標(biāo)量,有正負(fù),數(shù)值取決于零電勢(shì)的選取.(負(fù)電勢(shì)表示該處的電勢(shì)比零電勢(shì)處電勢(shì)低.)電勢(shì)中應(yīng)注意的幾點(diǎn)1.電勢(shì)具有相對(duì)性,確定電勢(shì),應(yīng)先規(guī)定電場(chǎng)中某處的電勢(shì)為零.(通常規(guī)定離場(chǎng)源電荷無限遠(yuǎn)處或大地的電勢(shì)為零.)3.零電勢(shì)的選取后，電場(chǎng)中各點(diǎn)電勢(shì)是確定的，與放正負(fù)電荷、大小、有無均無關(guān)。23沿著電場(chǎng)線方向,電勢(shì)將怎樣變化?

242.電勢(shì)是標(biāo)量,有正負(fù),數(shù)值取決于零電勢(shì)的選取.(負(fù)電勢(shì)表示該處的電勢(shì)比零電勢(shì)處電勢(shì)低.)電勢(shì)中應(yīng)注意的幾點(diǎn)1.電勢(shì)具有相對(duì)性,確定電勢(shì),應(yīng)先規(guī)定電場(chǎng)中某處的電勢(shì)為零.(通常規(guī)定離場(chǎng)源電荷無限遠(yuǎn)處或大地的電勢(shì)為零.)3.零電勢(shì)的選取后，電場(chǎng)中各點(diǎn)電勢(shì)是確定的，與放正負(fù)電荷無關(guān)4.沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低25小結(jié):認(rèn)識(shí)了電勢(shì)能和電勢(shì)學(xué)會(huì)了電勢(shì)能和電勢(shì)的計(jì)算清楚了電勢(shì)能和電勢(shì)的相對(duì)性知道了電場(chǎng)性質(zhì)另一描述26電勢(shì)能和電勢(shì)第二課時(shí)27等勢(shì)面地理上，等高線表示地勢(shì)的高低。在電場(chǎng)中常用等勢(shì)面來表示電勢(shì)的高低。電場(chǎng)中電勢(shì)相同的各點(diǎn)構(gòu)成的面叫做等勢(shì)面28等勢(shì)面等勢(shì)面的特點(diǎn)：1、等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直，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)線總是從電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面，任意兩個(gè)等勢(shì)面都不會(huì)相交；29等勢(shì)面幾種典型電場(chǎng)的等勢(shì)面：1、點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的等勢(shì)面：以點(diǎn)電荷為球心的一簇球面30等勢(shì)面2、等量異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的等勢(shì)面：兩簇對(duì)稱曲面31等勢(shì)面3、等量同種點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的等