高中物理 第一章 4 电势和电势能 电势能课件1 新人教版选修3-1.ppt

4电势和电势能 1 电势能 一自主学习 1静电力做功的特点是 在匀强电场中移动电荷时 静电力做的功与电荷的有关 但与电荷 无关 2上述结论是从匀强电场推导出来的 但是可以证明 对于也是适用的 3因此我们可以得出结论 静电力做功的特点是 电荷在电场中移动时 静电力做的功只与电荷的有关 与无关 思考 我们以前学过的哪个力做功具有这个特点 起始位置与终止位置 经过的路径 非匀强电场 始末位置 电荷移动的路径 重力 一自主学习 4电势能的概念是 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 这种势能叫做 放入电场中的电荷具有电势能 因为静电力具有对电荷做功的本领 电场中一个静止的电荷在静电力作用下将做加速运动 动能越来越大 从能量守恒的角度来看一定是其他形式的能转化而来 这个能就是电势能 从能量转化的角度来看 一种形式的能转化为另一种形式的能要通过做功才能实现 这个功就是静电力做功 势能 电势能 一自主学习 5电势能的变化与静电力做功的关系是 静电力做正功 电荷的电势能 静电力做负功 电荷的电势能 静电力做了多少功 电势能就变化多少 即 静电力做的功等于 请回顾重力做功与重力势能变化的关系 与上面是一样的吗 减少 增加 电势能的减少量 是一样的 6静电力做功与电势能的变化关系的数学表达式是WAB EPA EPB 特别提醒 要注意次序 7在电场中 一个电荷具有多少电势能的计算方法是 电荷在某点的电势能 等于把它从这点移到时静电力做功 零电势能位置 一自主学习 7在电场中 一个电荷具有多少电势能的计算方法是 电荷在某点的电势能 等于把它从这点移到时静电力做的功 零电势能位置 根据WAB EPA EPB若规定B点的电势能为零 即EPB 0 则WAB EPA 0 于是EPA WAB 我们以前计算重力势能也是这样计算的吗 是的 8物理学中通常把电荷在的电势能规定为0 把电荷在的电势能规定为零 离场源电荷无限远处 大地表面上 二质疑提问 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在如图所示的电场中有AB两点 现把一正电荷从A点移到B点 静电力做什么功 电荷的电势能怎样变化 若把一负电荷从A点移到B点 静电力做什么功 电荷的电势能怎样变化 把正电荷从A点移到B点 静电力做正功 电荷的电势能减少 把负电荷从A点移到B点 静电力做负功 电荷的电势能增加 c 3把两个同种电荷间的距离增大一些 电荷间的电势能怎样变化 把两个异种电荷间的距离增大一些 电荷间的电势能怎样变化 二质疑提问 减少 增大 三问题探究 1如图 实线表示电场线 虚线表示一带正电的粒子在电场中的运动轨迹 不计粒子重力试比较 1 粒子在M N两点哪点的加速度大 2 粒子在M N两点哪点的速度大 3 粒子在M N两点哪点的电势能大 分析方法 1 比较加速度看电场线稀密 即电场力大小 电场线密处场强大 电荷受到的静电力大 加速度大 所以aN aM 2 比较速度看静电力做什么功 静电力做正功还是负功要看静电力的方向和速度方向的夹角 静电力方向沿电场线切线方向 而速度方向沿运动轨迹的切线方向 如图 若此粒子是从M到N 则静电力做正功 根据动能定理速度增大 而静电力做正功 电势能减少 所以 vN vM EPM EPN 三问题探究 2如图 空间有一匀强电场电场强度为E 5 104N C 在电场线上有两点AB 离O点的距离分别是0 2m和0 15m 此电电场中有一正电荷 其电荷量为q 4 10 8C 现规定O点的电势能为0 求此正电荷分别在AB两点时的电势能 根据电势能的计算方法 电荷在某点的电势能 等于把它从这点移到零电势能位置时静电力做的功 所以EPA WAO Flcos qEd1 4 10 4J EPB WBO qEd2 3 10 4J 四课堂检测 1如图是正电荷Q的电场中的一根电场线 AB是电场线上的两点 1 一个负电荷在AB两点哪一点具有的电势能大 2 哪一点受到的静电力大 3 若此负电荷在运动中经过AB两点 且只受静电力 则它在哪点时的速度大 2一个电荷从电场中的A点移动B点时 静电力做功0 3J 1 此电荷的电势能怎样变化 变化了多少 2 若取A点的电势能为0 则此电荷在B点时具有的电势能是多少 四课堂检测 3空间有一匀强电场 场强的大小是E 电场中有AB两点 相距L AB连线与电场线的夹角是 现规定B点的电势能为零有一电荷量是q的正电荷 它在A点时的电势能是多少