物理精品课件：人教版选修3-1 电势能和电势

欢迎进入物理课堂 4 电势能和电势 你认识电场吗 1 电场是物质存在的一种形式 在电荷的周围存在电场 场的物质性 2 电场和实物 即由原子 分子等组成的物质 一样 具有力的性质和能的性质 电场力的性质 引入电场强度E 电场能的性质 引入 如何研究电场能的性质 地球附近的重力场跟负电荷的电场相似 势差 1 WAB G WAB G 恒量hAB 1 WAB q WAB q 恒量UAB 2 比值定义法 高度差hAB WG G 2 比值定义法 电势差UAB WAB q hAB与G无关 只取决于始 末的位置 UAB与q 包括大小 正负 无关 只取决于始 末的位置 1 请从做功的角度 叙述高度差hAB 3m的物理意义 2 请从做功的角度 叙述电势差UAB 3V的物理意义 答 重量为1N的物体从A点移动到B点重力做功为3J 答 电荷量为1C的正电荷从A点移动到B点电场力做功为3J hAB WAB G UAB WAB q 说一说 思考 若移动的是负电荷呢 答 电荷量为1C的负电荷从A点移动到B点克服电场力做功为3J 例题1 将一个电量为 2 10 9C的点电荷从电场中的M点移到N点 需克服电场力做功1 4 10 8J M N两点间的电势差UMN为多少 若将该电荷从M移到N 电场力做什么功 UNM为多少 解 由电势差的定义式可知UMN WMN q UMN UNM UNM WNM q 1 4 10 8J 2 10 9C 7V 1 4 10 8J 2 10 9C 7V 将W和q的正负号代入计算 势 高度是特殊的高度差 电势是特殊的电势差 高度差hAB hA hB hA hAO hA hO hA hAO WAO G UAB A B A UAO A O A UAO WAO q 一般取地面或最低点为参考点 一般取无穷远处或电场中的接地点为参考点 1 请从做功的角度 叙述高度hA 3m和hB 3m的物理意义 2 请从做功的角度 叙述电势 A 3V和 B 3V的物理意义 答 重量为1N的物体从A点移动到零高度点重力做功为3J 重量为1N的物体从B点移动到零高度点物体克服重力做功为3J 答 电荷量为1C的正电荷从A点移动到零电势点电场力做功为3J 电荷量为1C的正电荷从B点移动到零电势点电荷克服电场力做功为3J hA hA0 WA0 G A UA0 WA0 q 说一说 思考 若移动的是负电荷呢 答 电荷量为1C的负电荷从A点移动到零电势点克服电场力做功为3J 电荷量为1C的负电荷从B点移动到零电势点电荷电场力做功为3J 例题2 在电场线上有A B C三点 设C点接地 将1C的正电荷由C移到A点 电场力做功为5J 再将该电荷由A移到B 电场力做功为 8J 求 A B分别是多大 解 由电势的定义式可知 A UAC WAC q B UBC WBC q 5J 1C 5V 8J 5J 1C 3V 或UAB WAB q 8J 1C 8V UAB A B B A UAB 3V 注意 WBC WBA WAC 8J 5J 想一想 1 高度差 高度与零高度点的选择有关吗 2 电势差 电势与零电势点的选择有关吗 A B C D 0V 1V 2V 3V 小结 高度和电势都具有相对性 与零势点的选择有关 而高度差和电势差与零势点的选择无关 E 0V 1V 2V 1V 做功与势能变化关系 重力做正功 重力势能减少 重力做负功 重力势能增加 即WG EP重力势能具有相对性 与零势能点的选择有关 电场力做正功 电势能E减少 电场力做负功 电势能E增加 即W电 E 电势能具有相对性 与零势能点的选择有关 例题3 在电场中有A B两点 A 20V B 30V 将q 6 10 6C的点电荷从A点移到B点电场力做多少功 电势能变化了多少 解 UAB A B 20V 30V 50V WAB qUAB 6 10 6 50J 3 10 4J 电势能增加了3 10 4J 主要公式 一 UAB 二 WAB qUAB 四 A UAO WAO q 三 UAB A BUAB UBA 将WAB和q正 负号一同代入 两种处理方法 1 将UAB和q正 负号一同代入 2 将UAB和q的绝对值代入 根据力和位移 或运动 方向来判断功的正 负 一般取绝对值 特殊的电势差 WAB q 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全