第四節(jié)電勢能和電勢人教版選修3-1從能量的角度認識電場地球負電荷m+q用類比法研究電場能的性質重力場電場mgqE場方向場方向地球附近的重力場跟負電荷的電場相似

1、功的計算：2、重力做功的特點：(1)與路徑無關,由初末位置的高度差來決定.(2)重力做功WG與重力勢能變化的關系(3)重力勢能:等于將物體由該點移至零勢能點重力所做的功。重力做正功，重力勢能減少；重力做負功，重力勢能增加回憶舊知：3、功是能量轉化的量度。(4)重力勢能是相對的,須選定零勢能參考面用類比法研究電場能的性質重力場電場類比1.與路徑無關,由初末位置的高度差來決定。1.靜電力做功與電荷經(jīng)過的路徑關系如何？？？2.重力做功WG與重力勢能變化的關系：3.重力勢能:等于將物體由該點移至零勢能點重力所做的功。2.電場力做功W電與電勢能變化的關系如何？？？3.某一點電勢能如何規(guī)定？？？一、靜電力做功的特點BMAF?qW甲=F·|AB|cosθ=qE·|AM|勻強電場中，把正電荷沿不同路徑從A點移到B電場力做功？+甲乙丙沿甲路徑電場力做功:沿乙路徑電場力做功:沿丙路徑電場力做功:W乙=qE·|AM|W丙=qE·|AM|沿任意路徑電場力做功:W任意=qE·|AM|一、靜電力做功的特點

在勻強電場中移動電荷時，靜電力做的功與電荷經(jīng)過的路徑無關,只與電荷的起始位置和終止位置有關，。此結論對于非勻強電場也適用用類比法研究電場能的性質重力場電場類比1.與路徑無關,由初末位置的高度差來決定。2.重力做功WG與重力勢能變化的關系：3.重力勢能:等于將物體由該點移至零勢能點重力所做的功。1.靜電力做功與電荷經(jīng)過的路徑無關,只與電荷的起始位置和終止位置有關。重力場中，重力做功的過程是重力勢能轉化動能的過程.功是能量轉化的量度。即做功的過程是一個能量轉化的過程

一個試探電荷在電場中某點由靜止釋放,將如何運動?E

在電場力作用下電荷做加速運動,一段時間后獲得一定的速度,試探電荷的動能增加.+F什么能轉換為動能的呢?二、電勢能電荷在電場中所具有的勢能，叫做電勢能。++AABB

正電荷從A點移到B點時,電場力做正功,電荷的電勢能減少.

正電荷從B點移到A點時,電場力做負功,（電荷克服靜電力做功）,電荷的電勢能增加.如果是負電荷，情況如何？用類比法研究電場能的性質重力場電場類比1.與路徑無關,由初末位置的高度差來決定.1.靜電力做功與電荷經(jīng)過的路徑無關,只與電荷的起始位置和終止位置有關。2.重力做功WG與重力勢能變化的關系3.重力勢能:等于將物體由該點移至零勢能點重力所做的功。2.電場力做功W電與電勢能變化的關系二、電勢能EP1、電荷在電場中具有與其位置有關的能量叫電勢能。

2、電場力對電荷做正功，電荷的電勢能減小

電場力對電荷做負功，電荷的電勢能增大

總結：電場力做的功等于電勢能變化量的負值

如圖,在場強E=103N/C的勻強電場中,點電荷q=+1c從A移動到B,AB相距L=1m,電場力做功為多少?電勢能如何變化?電勢能減少EqFAB+電荷在B點具有的電勢能多大？物體在B點具有的重力勢能多大？mgAB設A點的重力勢能WAB=EPA－EPB=103J重力勢能為負表示的物理意義是什么？類比：設物體在重力作用下從Ａ運動到B重力做功

電勢能為

負，

表示電荷在該處的電勢能比零還要小。3、電勢能是相對的，與零電勢能面有關

通常把電荷在離場源電荷無限遠處的電勢能規(guī)定為零，或把電荷在大地上電勢能規(guī)定為零。4、電勢能是電荷和電場所共有的，具有系統(tǒng)性5、電勢能是標量用類比法研究電場能的性質重力場電場類比1.與路徑無關,由初末位置的高度差來決定.1.靜電力做功與電荷經(jīng)過的路徑無關,只與電荷的起始位置和終止位置有關。2.重力做功WG與重力勢能變化的關系3.重力勢能:等于將物體由該點移至零勢能點重力所做的功。2.電場力做功W電與電勢能變化的關系3.電勢能:等于將物體由該點移至零勢能點靜電力所做的功。１、下列說法中正確的是（）A.當兩正點電荷相互靠近時，它們的電勢能增大B.當兩負點電荷相互靠近時，它們的電勢能增大C.一個正電荷與另一個負電荷相互靠近時，它們的電勢能減小D.一個正電荷與另一個負電荷相互靠近時，它們的電勢能增大。ABC課堂小練2、將帶電量為6×10-6C的負電荷從電場中的A點移到B點，克服電場力做了3×10-5J的功，再從B移到C，電場力做了1.2×10-5J的功，則（1）電荷從A移到B，再從B移到C的過程中電勢能共改變了多少？（2）如果規(guī)定A點的電勢能為零，則該電荷在B點和C點的電勢能分別為多少？（3）如果將電荷帶電量增加為原來的2倍，則該電荷在B點和C點的電勢能是否變化？為什么？課堂小練A0lθE+

該比值是一個與q無關，僅與電場及A點的位置有關的量。設EP0=0該比值稱為A點的電勢零勢能參考點電場中在某一點的電勢能EP與它的電荷量q的比值大小是由電場本身的性質決定的，與是否引入電荷，以及引入電荷的電性和電量無關。物理意義：反映電場能的性質三、電勢電荷電場中在某一點的電勢能與它的電荷量的比值。1V=1J/C三、電勢1.定義:2.公式:3.單位:伏特(V)

(計算時要代入正負號)4.

是標量(有正負)，正值表示該點電勢比零高，負值表示該點電勢比零低。5.電勢具有相對性：確定電勢,應先規(guī)定電場中某處的電勢為零.(通常規(guī)定離場源電荷無限遠處或大地的電勢為零.)

3、有關電場中某點的電勢，下列說法中正確的是（）A、由放在該點的電荷所具有的電勢能的多少決定B、由放在該點的電荷的電量多少來決定C、與放在該點的電荷的正負有關D、是電場本身的屬性，與放入該點的電荷情況無關D課堂小練

4、

把的試探電荷放在電場中的A點,具有的電勢能,求A點的電勢。.（1）若把的試探電荷放在電場中的A點,電荷所具有的電勢能是多少?（2）若把的試探電荷放在電場中的A點,電荷所具有的電勢能又是多少?

課堂小練四、等勢面1、定義：電場中電勢相同的各點構成的面，叫等勢面2、等勢面的特點：（2）電場線與等勢面處處垂直，并且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面。（4）等勢面在空間不能相交、不相切（3）等差等勢面越密的地方，電場強度E越大。類比等高線（1）在同一等勢面的任意兩點間移動電荷，電場力不做功。正點電荷的電場的等勢線負點電荷的電場的等勢線等量同種電荷電場的等勢面等量異種電荷電場的等勢面勻強電場的等勢面帶電導體周圍的電場和等勢面5、如圖所示，電場中有A、B兩點，則下列說法中正確的是（）A、電勢φA>φB

場強EA>EBB、電勢φA>φB

場強EA<EBC、將+q由A點移到B點，電場力做正功D、將-q分別放在A、B兩點時具有電勢能EpA>EpB