2021-2022学年高二上学期物理人教版选修3-1 1.4电势能与电势 课件（23张PPT）

(课件网) 1.4 电势能和电势 人教版选修3-1第一章 静电场 课前一题 半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，环上套有一质量为m、带正电的珠子，空间存在水平向右的匀强电场，如图所示．珠子所受静电力是其重力的3/4倍．将珠子从环上最低位置A点静止释放，求：珠子所能获得的最大动能为多少？ 静电力做功有什么特点？对应的是哪种能量的转换？ 一、静电力做功的特点：以匀强电场为例 试分析电荷量为+q的试探电荷在电场强度为E的匀强电场中从A沿不同路径运动到B的做功情况。（直线、折线、曲线） 一、静电力做功的特点：以匀强电场为例 结论：不论电荷经由什么路径从A点移动到B点，静电力做的功都是一样的。即：静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，但与电荷经过的路径无关。 说明：对于非匀强电场也是适用的！ 这与什么力做功相似？ 回顾：由于移动物体时重力做的功与路径无关，故同一物体在地面附近的同一位置才具有确定的重力势能。 类比：由于移动电荷时静电力做的功与移动的路径无关，故电荷在电场中具有能量，叫做 电势能 二、电势能 回顾：重力做功与重力势能的关系： 类比：电场力做功与电势能的关系： 一个电荷量为+q的试探电荷在匀强电场中的某点静止释放： 二、电势能 电场力做功与电势能变化的关系： 电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加。 正电荷沿着电场线运动，电场力做正功，电势能减少。 正电荷逆着电场线运动，电场力做负功，电势能增加。 负电荷沿着电场线运动，电场力做负功，电势能增加。 负电荷逆着电场线运动，电场力做正功，电势能减少。 通过以上的分析可以看出，静电力做的功只能决定电势能的变化量，而不能决定电荷在电场中某点的电势能的数值。 二、电势能 回顾：物体在某位置的重力势能的确定： 类比：电荷在电场中某点的电势能的确定： 先选取零势能面，然后用Ep=mgh。 先规定零势能点，如图所示，+q的试探电荷从A运动到B，若规定B为零势能点，则A的电势能是多少？ 总结：电荷在某点的电势能应该等于什么？ 二、电势能(Ep) 单位：焦耳（J） 1、定义：由电荷、电场和电荷在电场中的相对位置决定的能量叫电势能。 2、电势能的大小：电荷在某点的电势能，等于把它从这点移动到零势能位置时静电力做的功。 说明：通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零。 3、电势能具有相对性：零势能点的选取不同，同一电荷在电场中的同一点的电势能也不相同。 4、电势能是标量，但有正负之分，表示大小。 5、电场力做功与电势能变化的关系： 二、电势能(Ep) 单位：焦耳（J） 6、在只有电场力的作用下，电势能和动能相互转化，但总量保持不变。 7、电势能具有系统性： 回顾：重力势能是地球与物体所共有的。 类比：电势能是电荷与电场所共有的。 三、电势 1、定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值。 为什么要提出电势的概念呢？ 单位是伏特（V），1V=1J/C 三、电势 1、定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值。 为什么要提出电势的概念呢？ 单位是伏特（V），1V=1J/C 回顾：电场强度的提出 类比：电势的提出 电场强度描述了电场具有力的性质 电势描述了电场具有能的性质 电场强度和电势都是描述电场性质的物理量。 三、电势 1、定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值。 单位是伏特（V），1V=1J/C 2、物理意义：描述电场的能的性质的物理量。 3、电势是标量：只有大小，没有方向，但有正负之分，计算时带入正负。负电势表示比零电势低。 4、电势具有相对性：电势的确定需要先规定零电势点，通常选择大地或者无穷远为零电势点。 三、电 ... ...