1、4、電勢(shì)能、電勢(shì)能 電勢(shì)與電勢(shì)差電勢(shì)與電勢(shì)差引：一個(gè)正試探電荷（不計(jì)重力）在電場(chǎng)中某點(diǎn)由靜引：一個(gè)正試探電荷（不計(jì)重力）在電場(chǎng)中某點(diǎn)由靜止釋放止釋放, ,將如何運(yùn)動(dòng)將如何運(yùn)動(dòng)? ?E E 在電場(chǎng)力作用下電荷做加速運(yùn)動(dòng)在電場(chǎng)力作用下電荷做加速運(yùn)動(dòng), ,一段時(shí)一段時(shí)間后獲得一定的速度間后獲得一定的速度, ,試探電荷的動(dòng)能增加試探電荷的動(dòng)能增加. .+ +F F什么能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能的呢什么能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能的呢重力做功與物體的初、末位置有關(guān)，與路徑無關(guān)。重力做功與物體的初、末位置有關(guān)，與路徑無關(guān)。WG=mgh12GPPPWEEE 重力做重力做正功正功，重力勢(shì)能，重力勢(shì)能減少減少重力做重力做負(fù)功負(fù)功，重力勢(shì)能，

2、重力勢(shì)能增加增加B BM MA AF Fq q W W甲甲= F= F|AB|cos|AB|cos=qE=qE|AM|AM|把正電荷沿不同路把正電荷沿不同路徑從徑從A A點(diǎn)移到點(diǎn)移到B B電場(chǎng)電場(chǎng)力做功？力做功？+ +甲甲乙乙丙丙沿甲路徑電場(chǎng)力做功沿甲路徑電場(chǎng)力做功: :沿乙路徑電場(chǎng)力做功沿乙路徑電場(chǎng)力做功: :沿丙路徑電場(chǎng)力做功沿丙路徑電場(chǎng)力做功: : W W乙乙= qE= qE|AM|AM| W W丙丙= qE= qE|AM|AM|沿任意路徑電場(chǎng)力做功沿任意路徑電場(chǎng)力做功: : W W任意任意=qE=qE|AM|AM|1 1、電場(chǎng)力做功與、電場(chǎng)力做功與無關(guān)無關(guān), ,由由位置來決定位置來決定

3、. .2 2、勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)力做功：、勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)力做功： W=qEdW=qEd (d (d為沿著為沿著場(chǎng)強(qiáng)方向場(chǎng)強(qiáng)方向通過的位移通過的位移) )一、電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)一、電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)+AB+qFE小球在電場(chǎng)力作用下從小球在電場(chǎng)力作用下從A運(yùn)動(dòng)到運(yùn)動(dòng)到B電場(chǎng)力做正功電場(chǎng)力做正功小球的動(dòng)能增加小球的動(dòng)能增加小球的動(dòng)能是由什么能轉(zhuǎn)化小球的動(dòng)能是由什么能轉(zhuǎn)化來的？來的？1 1、定義、定義: :電荷在電場(chǎng)中所具有的勢(shì)能叫電勢(shì)能（電荷在電場(chǎng)中所具有的勢(shì)能叫電勢(shì)能（E EP P）2 2、單位：焦耳、單位：焦耳 標(biāo)量標(biāo)量二、電勢(shì)能二、電勢(shì)能 3. 3.電場(chǎng)力做多少正功，電勢(shì)能減少多少，電場(chǎng)力做多少正功，

4、電勢(shì)能減少多少， 電場(chǎng)力做多少負(fù)功，電勢(shì)能增加多少，電場(chǎng)力做多少負(fù)功，電勢(shì)能增加多少，W WABAB = E= EPAPA- - E EPBPB= -= -E Ep p 4. 4. 電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能是相對(duì)的，與零電電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能是相對(duì)的，與零電勢(shì)能點(diǎn)的選取有關(guān)，通常取無窮遠(yuǎn)處或大地勢(shì)能點(diǎn)的選取有關(guān)，通常取無窮遠(yuǎn)處或大地作為零電勢(shì)能點(diǎn)作為零電勢(shì)能點(diǎn); ; 思考：如果將電荷從思考：如果將電荷從A A點(diǎn)移點(diǎn)移至無窮遠(yuǎn)，那么電荷在至無窮遠(yuǎn)，那么電荷在A A點(diǎn)點(diǎn)的電勢(shì)能與整個(gè)過程中電場(chǎng)的電勢(shì)能與整個(gè)過程中電場(chǎng)力做功的關(guān)系如何？力做功的關(guān)系如何？A二、電勢(shì)能二、電勢(shì)能返回返回6 6、電勢(shì)能的正負(fù)表示

5、大?。?、電勢(shì)能的正負(fù)表示大小；5 5、電荷在某點(diǎn)所具有的電勢(shì)能等于把電荷從、電荷在某點(diǎn)所具有的電勢(shì)能等于把電荷從該點(diǎn)移至零電勢(shì)能點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功該點(diǎn)移至零電勢(shì)能點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功; ;7 7、電勢(shì)能是電荷和電場(chǎng)共有的。、電勢(shì)能是電荷和電場(chǎng)共有的。AE EPAPA= W= WAA二、電勢(shì)能二、電勢(shì)能AB圖圖1AB圖圖2（1） 比較比較A點(diǎn)和點(diǎn)和B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小度的大?。?） 將將+q放在放在A、B兩點(diǎn)，兩點(diǎn)，則它在哪點(diǎn)的電勢(shì)能較大則它在哪點(diǎn)的電勢(shì)能較大（3） 將將-q放在放在A、B兩點(diǎn)，兩點(diǎn)，則它在哪點(diǎn)的電勢(shì)能較大則它在哪點(diǎn)的電勢(shì)能較大1、思考：思考：返回首頁(yè)返回首頁(yè)返回本目返回本目二、

6、電勢(shì)能二、電勢(shì)能例例1.1.將帶電量為將帶電量為6 61010-6-6C C的負(fù)電荷從電場(chǎng)中的的負(fù)電荷從電場(chǎng)中的A A點(diǎn)移到點(diǎn)移到B B點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做了點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做了3 31010-5-5J J的功，再的功，再?gòu)膹腂 B移到移到C C，電場(chǎng)力做了，電場(chǎng)力做了1.21.21010-5-5J J的功，則的功，則（1 1）電荷從）電荷從A A移到移到B B，再?gòu)?，再?gòu)腂 B移到移到C C的過程中電勢(shì)的過程中電勢(shì)能共改變了多少？能共改變了多少？（2 2）如果規(guī)定）如果規(guī)定A A點(diǎn)的電勢(shì)能為零，則該電荷在點(diǎn)的電勢(shì)能為零，則該電荷在B B點(diǎn)和點(diǎn)和C C點(diǎn)的電勢(shì)能分別為多少？點(diǎn)的電勢(shì)能分別為多少？（3

7、 3）如果規(guī)定）如果規(guī)定B B點(diǎn)的電勢(shì)能為零，則該電荷在點(diǎn)的電勢(shì)能為零，則該電荷在A A點(diǎn)和點(diǎn)和C C點(diǎn)的電勢(shì)能分別為多少？點(diǎn)的電勢(shì)能分別為多少？增加了增加了1.81.81010-5-5J J. E EPCPC=1.8=1.81010-5-5 J J E EPCPC=-1.2=-1.21010-5-5 J JE EPBPB=3=31010-5-5 J J E EPAPA= -3= -31010-5-5 J J 例例2 2右圖中右圖中MNMN為電場(chǎng)中某一條電場(chǎng)線方為電場(chǎng)中某一條電場(chǎng)線方向向右，在線取兩點(diǎn)向向右，在線取兩點(diǎn)a a、b b 今將一電荷今將一電荷q q從從a a移到移到b b則則（ ）

8、A.A.電場(chǎng)力做正功，電場(chǎng)力做正功，q q的電勢(shì)能增加；的電勢(shì)能增加；B.B.電場(chǎng)力做負(fù)功，電場(chǎng)力做負(fù)功，q q的電勢(shì)能增加；的電勢(shì)能增加；C.C.電場(chǎng)力做正功，電場(chǎng)力做正功，q q的電勢(shì)能減少；的電勢(shì)能減少；D.D.電場(chǎng)力做負(fù)功，電場(chǎng)力做負(fù)功，q q的電勢(shì)能減少。的電勢(shì)能減少。C 例例3 3如圖所示如圖所示, ,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有a a、b b、c c三三點(diǎn)構(gòu)成一直角三角形。點(diǎn)構(gòu)成一直角三角形。acac垂直于電場(chǎng)線，垂直于電場(chǎng)線，abab長(zhǎng)長(zhǎng)40cm40cm，電場(chǎng)強(qiáng)度為，電場(chǎng)強(qiáng)度為2 210105 5N/CN/C?，F(xiàn)將一?，F(xiàn)將一個(gè)電子由個(gè)電子由b b點(diǎn)移至點(diǎn)移至a a點(diǎn)，電場(chǎng)力做了

9、點(diǎn)，電場(chǎng)力做了_的功，如果從的功，如果從a a點(diǎn)移至點(diǎn)移至c c點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為_6.46.41010-15-15J J01 1、定義：電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能與電荷、定義：電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能與電荷量的比值叫該點(diǎn)的電勢(shì)。量的比值叫該點(diǎn)的電勢(shì)。qEP 4 4、相對(duì)性：一般選取無窮遠(yuǎn)或大地電勢(shì)為零。、相對(duì)性：一般選取無窮遠(yuǎn)或大地電勢(shì)為零。1 1E EP P及及q q均帶正負(fù)號(hào)均帶正負(fù)號(hào)A B EA A B B2.2.定義式：定義式：3.3.單位：伏特（單位：伏特（V V）三、電勢(shì)三、電勢(shì)7 7、電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)的大小由電場(chǎng)本身決定，、電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)的大小由電場(chǎng)本身決定，與該

10、點(diǎn)是否放電荷無關(guān)；與該點(diǎn)是否放電荷無關(guān)；6 6、正電荷形成的電場(chǎng)中各點(diǎn)電勢(shì)為正，負(fù)電、正電荷形成的電場(chǎng)中各點(diǎn)電勢(shì)為正，負(fù)電荷的電場(chǎng)中各點(diǎn)電勢(shì)為負(fù)；荷的電場(chǎng)中各點(diǎn)電勢(shì)為負(fù)；8 8、電勢(shì)是標(biāo)量，正負(fù)表示大小，反映電場(chǎng)的、電勢(shì)是標(biāo)量，正負(fù)表示大小，反映電場(chǎng)的能的性質(zhì)。能的性質(zhì)。思考：正思考：正(負(fù)負(fù))點(diǎn)電荷形成的點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)各點(diǎn)電勢(shì)電場(chǎng)各點(diǎn)電勢(shì)正負(fù)情況。正負(fù)情況。4 4、如圖所示，點(diǎn)電荷的靜電場(chǎng)中電場(chǎng)線用實(shí)線表示，、如圖所示，點(diǎn)電荷的靜電場(chǎng)中電場(chǎng)線用實(shí)線表示，但其方向未標(biāo)明，虛線是某一帶電粒子通過該電場(chǎng)區(qū)但其方向未標(biāo)明，虛線是某一帶電粒子通過該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡。域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡。a a、b b

11、是軌跡上的兩點(diǎn)。若帶電粒子是軌跡上的兩點(diǎn)。若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)中只受到電場(chǎng)力作用，根據(jù)此圖可作出正確判在運(yùn)動(dòng)中只受到電場(chǎng)力作用，根據(jù)此圖可作出正確判斷的是斷的是( )( )A.A.帶電粒子所帶電荷的性質(zhì)帶電粒子所帶電荷的性質(zhì)B.B.帶電粒子在帶電粒子在a a、b b兩點(diǎn)的受力方向兩點(diǎn)的受力方向C.C.帶電粒子在帶電粒子在a a、b b兩點(diǎn)的速度何處較大兩點(diǎn)的速度何處較大D.D.帶電粒子在帶電粒子在a a、b b兩點(diǎn)的電勢(shì)能何處較大兩點(diǎn)的電勢(shì)能何處較大BCDab方法一方法一: : 根據(jù)電場(chǎng)力做功的正負(fù)判斷：根據(jù)電場(chǎng)力做功的正負(fù)判斷： 如何比較電荷電勢(shì)能的大小呢？如何比較電荷電勢(shì)能的大小呢？方法二方法

12、二: : 直接根據(jù)公式直接根據(jù)公式 判斷判斷電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少；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。電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加。 qEP AB圖圖1AB圖圖2（1） 比較比較A點(diǎn)和點(diǎn)和B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小度的大小（2） 將將+q放在放在A、B兩點(diǎn)，兩點(diǎn)，則它在哪點(diǎn)的電勢(shì)能較大則它在哪點(diǎn)的電勢(shì)能較大（3） 將將-q放在放在A、B兩點(diǎn)，兩點(diǎn)，則它在哪點(diǎn)的電勢(shì)能較大則它在哪點(diǎn)的電勢(shì)能較大1、思考：思考：返回首頁(yè)返回首頁(yè)返回本目返回本目 取無窮遠(yuǎn)處作為零勢(shì)能參考位置取無窮遠(yuǎn)處作為零勢(shì)能參考位置判斷判斷+q的電勢(shì)能是正值還是負(fù)值？的電勢(shì)能是正值還是負(fù)值？+Qq+1、+Qq-2、

13、判斷判斷-q的電勢(shì)能是正值還是負(fù)值？的電勢(shì)能是正值還是負(fù)值？-Qq+3、判斷判斷-q的電勢(shì)能是正值還是負(fù)值？的電勢(shì)能是正值還是負(fù)值？判斷判斷+q的電勢(shì)能是正值還是負(fù)值？的電勢(shì)能是正值還是負(fù)值？-Qq-4、5 5、如圖所示，是負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中的、如圖所示，是負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線。一個(gè)帶正電的粒子（不計(jì)重力）從一條電場(chǎng)線。一個(gè)帶正電的粒子（不計(jì)重力）從a a到到b b穿越這條電場(chǎng)線的軌跡如圖中虛線所示，則該帶電粒穿越這條電場(chǎng)線的軌跡如圖中虛線所示，則該帶電粒子在子在a a點(diǎn)的加速度一定點(diǎn)的加速度一定在在b b點(diǎn)的加速度。帶電粒點(diǎn)的加速度。帶電粒子在子在a a點(diǎn)的電勢(shì)能一定點(diǎn)的電勢(shì)能

14、一定在在b b點(diǎn)的電勢(shì)能。（填點(diǎn)的電勢(shì)能。（填“大于大于”、“小于小于”式式“等于等于”）。）。Nba小于小于大于大于F-6 6、如果把、如果把q=1.0q=1.01010-8-8C C的電荷從無窮遠(yuǎn)處移至的電荷從無窮遠(yuǎn)處移至電場(chǎng)中的電場(chǎng)中的A A點(diǎn)，需克服電場(chǎng)力做功點(diǎn)，需克服電場(chǎng)力做功W=1.2W=1.21010-4-4J.J.那么那么 q q在在A A點(diǎn)的電勢(shì)能和在點(diǎn)的電勢(shì)能和在A A點(diǎn)的電勢(shì)各是多少？點(diǎn)的電勢(shì)各是多少？ q q未移入電場(chǎng)前未移入電場(chǎng)前A A點(diǎn)的電勢(shì)是多少點(diǎn)的電勢(shì)是多少 ？VCJqEJEJEWPAAPAPAA48444102 . 1100 . 1102 . 1102 . 1

15、102 . 10 7 7、如圖所示，電場(chǎng)中有、如圖所示，電場(chǎng)中有A A、B B兩點(diǎn)，則下列說法中正確兩點(diǎn)，則下列說法中正確的是（的是（ ）A A、電勢(shì)、電勢(shì)A A B B 場(chǎng)強(qiáng)場(chǎng)強(qiáng)E EA AEEB BB B、電勢(shì)、電勢(shì)A A B B 場(chǎng)強(qiáng)場(chǎng)強(qiáng)E EA AEEEpBpBA AB BE EBC正負(fù)代表一點(diǎn)比另一點(diǎn)電勢(shì)高或低正負(fù)代表一點(diǎn)比另一點(diǎn)電勢(shì)高或低BAABU ABBAU BAABUU A BCD0V1V2V3V結(jié)論：結(jié)論：電勢(shì)和高度都具有相對(duì)性電勢(shì)和高度都具有相對(duì)性，與參考點(diǎn)的選，與參考點(diǎn)的選擇有關(guān)，而擇有關(guān)，而電勢(shì)差和高度差與參考點(diǎn)的選擇無關(guān)電勢(shì)差和高度差與參考點(diǎn)的選擇無關(guān)。E0V1V2V

16、-1VABABqUW qWUABAB 各量均帶正負(fù)號(hào)各量均帶正負(fù)號(hào)8.8.如圖所示的電場(chǎng)中，如圖所示的電場(chǎng)中，A A、B B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U UABAB=20 V=20 V，將點(diǎn)電荷，將點(diǎn)電荷q q= -2= -21010-9-9C C，由，由A A點(diǎn)移點(diǎn)移到到B B點(diǎn)，靜電力所做的功是多少點(diǎn)，靜電力所做的功是多少 ？W WABAB = -4.0= -4.01010-8-8J J將將UAB和和q的正的正負(fù)號(hào)代入計(jì)算負(fù)號(hào)代入計(jì)算9 9、在如圖所示的電場(chǎng)中，把點(diǎn)電荷、在如圖所示的電場(chǎng)中，把點(diǎn)電荷q=+2q=+21010-11-11C C，由由A A點(diǎn)移到點(diǎn)移到B B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功點(diǎn)，

17、電場(chǎng)力做功W WABAB=4=41010-11-11J J。A A、B B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U UABAB等于多少？等于多少？B B、A A兩點(diǎn)間的電兩點(diǎn)間的電勢(shì)差勢(shì)差U UBABA等于多少？等于多少？ U UABAB=2V =2V U UBABA=-2V=-2V用類比法研究電場(chǎng)能的性質(zhì)用類比法研究電場(chǎng)能的性質(zhì)重力場(chǎng)重力場(chǎng)電場(chǎng)電場(chǎng)勢(shì)勢(shì)高度是特殊的高度差高度是特殊的高度差電勢(shì)是特殊的電勢(shì)差電勢(shì)是特殊的電勢(shì)差高度差高度差hAB =hA - hBhA = hAO = hA - hOhA=hAO =WAO/GUAB =A-BA =UAO= A - OA=UAO = WAO/q一般取地面或最低

18、點(diǎn)為一般取地面或最低點(diǎn)為參考點(diǎn)參考點(diǎn)一般取無窮遠(yuǎn)處或電場(chǎng)一般取無窮遠(yuǎn)處或電場(chǎng)中的接地點(diǎn)為參考點(diǎn)中的接地點(diǎn)為參考點(diǎn) E+2 2、幾種常見的等勢(shì)面、幾種常見的等勢(shì)面1 1、定義：、定義：電勢(shì)相同的各點(diǎn)構(gòu)成的面叫做等勢(shì)面。電勢(shì)相同的各點(diǎn)構(gòu)成的面叫做等勢(shì)面。五、等勢(shì)面五、等勢(shì)面（1 1）在）在同一等勢(shì)面同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力上移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不做功不做功（2 2）電場(chǎng)線（或）電場(chǎng)線（或E E）垂直于等勢(shì)面，且由電）垂直于等勢(shì)面，且由電勢(shì)較高的等勢(shì)面指向電勢(shì)較低的等勢(shì)面；勢(shì)較高的等勢(shì)面指向電勢(shì)較低的等勢(shì)面； （3 3）不同等勢(shì)面在空間不相交、不相切；）不同等勢(shì)面在空間不相交、不相切；3 3、特點(diǎn)：

19、、特點(diǎn)：202010100 0（4 4）等勢(shì)面密處場(chǎng)強(qiáng)大，等勢(shì)面疏處場(chǎng)強(qiáng)小；）等勢(shì)面密處場(chǎng)強(qiáng)大，等勢(shì)面疏處場(chǎng)強(qiáng)小；分析等量電荷的等勢(shì)面情況分析等量電荷的等勢(shì)面情況1010、關(guān)于等勢(shì)面正確的說法是（、關(guān)于等勢(shì)面正確的說法是（ ） A A電荷在等勢(shì)面上移動(dòng)時(shí)不受電場(chǎng)力作電荷在等勢(shì)面上移動(dòng)時(shí)不受電場(chǎng)力作 用，所以不做功用，所以不做功 B B等勢(shì)面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等等勢(shì)面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等 C C等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直 D D兩等勢(shì)面不能相交兩等勢(shì)面不能相交CDCD1111、孤立點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的一簇等勢(shì)面如圖所示中虛線所示，其、孤立點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的一簇等勢(shì)面如圖所示中虛線所示，其

20、電勢(shì)分別為電勢(shì)分別為1 1、2 2、3 3，A A、B B、C C是某電場(chǎng)線與這簇等勢(shì)面是某電場(chǎng)線與這簇等勢(shì)面的交點(diǎn)，且的交點(diǎn)，且ab=bc.ab=bc.現(xiàn)將一負(fù)電荷由現(xiàn)將一負(fù)電荷由a a移到移到b b，電場(chǎng)力做正功，電場(chǎng)力做正功W W1 1；再由再由b b移至移至C C，電場(chǎng)力做正功，電場(chǎng)力做正功W W2 2, ,則則（）A.WA.W1 1=W=W2 2，1 12 23 3B.WB.W1 1=W=W2 2，1 12 23 3C.WC.W1 1W W2 2，1 12 23 3D.WD.W1 1W W2 2，1 12 23 3C C1 12 23 31212、如圖，虛線、如圖，虛線a a、b b、c c勢(shì)某靜電場(chǎng)中的三個(gè)勢(shì)某靜電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，它們的電