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课件网) 1.4 电势能和电势 回顾与思考 一个静止的试探电荷在电场中释放，它将如何运动？ E F 在静电力作用下电荷做加速运动，一段时间后获得一定的速度，试探电荷的动能增加。 在这一过程中，什么能转换为动能的呢？ 学习目标 静电力做功的特点 1.静电力做功的推导 把正电荷沿不同路径从A点移到B点，求静电力做的功。 B A q F ? 甲 M q 沿直线从A到B，静电力F= Eq，静电力与位移夹角为θ W甲= F·|AB|cos?=qE·|AM| q沿折线AMB从A点到B点，在AM段静电力做功W1=qE·|AM|，在线段MB段静电力做功W2=0。 B A q F ? 甲 M W = W1 + W2 = qE·|AM| 乙 q沿任意曲线从A点到B点，与静电力平行的短折线的长度之和等于|AM| B A q F ? 甲 M W = qE·|AM| 乙 丙 静电力做功的特点 静电力做的功与电荷经过的路径无关，只与电荷的起始位置和终止位置有关。 点拨 静电力做功的特点也适用于非匀强电场。 在同一电场中，只要初、末位置确定，那么移动电荷做的功也就确定了。 重力做功与路径无关，由初末位置的高度差决定 重力做功的过程是重力势能转化动能的过程。 那电场力做功的过程是什么能转化为什么能呢？ 既然，做功的过程是一个能量转化的过程。 电势能 1. 定义 由于移动电荷时静电力做的功与移动的路径无关，电荷在电场中也具有势能 ，这种势能叫做电势能 ，用EP表示。 2. 静电力做功与电势能变化的关系 电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小 电场力对电荷做负功，电荷的电势能增大 电场力做的功等于电势能的减少量 3. 电势能的大小 在电荷在某点的电势能，等于把它从这点移到零势能位置时静电力做功。 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电势能规定为零。 电荷在某点的电势能与零势能位置有关，有相对性； 电荷在某两点之间的电势能与零势能位置无关，有绝对性。 重力势能和电势能的比较 重力场中，重力：地球和物体之间存在的吸引力 电场中，电场力：电荷之间的作用力 有重力就有重力势Ep=mgh 有电场力就有相应的能，叫电势能EP Ep由物体和地面间的相对位置决定 EP由电荷间的相对位置决定 电场力做正功，电势能就减少 电场力做负功，电势能就增加 电场力作功，电势能改变 重力做功，重力势能改变 重力做正功，重力势能就减少 重力做负功，重力势能就增加 W重 = EP1-EP2 W电 = EPA-EPB 思考 1、电势能是属于谁的？ 电势能是属于电场和电场中的电荷所共有的，即放入电场中的电荷有电势能 。 2.在电场强大越大的地方，同一个点电荷具有的电势能也就越大吗？为什么？ 不一定，电场强度的大小与点电荷的电势能大小并无必然的联系。电场强度小的地方，所放点电荷的电势能可能大。 伏特(V) 电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫这一点的电势。 电势 定义 零点 单位 电势 1. 对电势的理解 1 V = 1 J/C 通常取离场源电荷无限远处或大地的电势为零 对电势概念的理解 电势是标量，只有大小，没有方向。（负电势表示该处的电势比零电势处电势低） 电势是表征电场中某点能的性质的物理量，仅与电场中某点性质有关，与电场力做功的值及试探电荷的电荷量、电性无关。 电势与电场线的关系：沿着电场线的方向电势逐渐降低。 电势与电场强度的比较 等势面 定义 电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面 2. 几种典型电场的等势面 （1）点电荷电场中的等势面：以点电荷为球心的一簇球面 （2）等量异种点电荷电场中的等势面：两簇对称曲面和对称中心面 （3）等量同种点电荷电场中的等势面：两簇对称曲面 （4）匀强电场中的等势面：垂直于电场线的一簇平面 E （4）形状不规则的带电体附近的电场线及等势面 3. 等势面的特点 在同一等势面上移动电 ... ...
