六节电势能电势差和电势.ppt
第六节 电势能、电势差和电势,复习回顾: 重力做功,A,B,C,1,2,3,mg,W=mgLsin =mgh,L,重力做功与路径无关，只与高度差有关。,g的方向,一、电场力做功的特点,正电荷q在电场强度为E的匀强电场中由A运动到M电场力做功吗？做了多少功？,q,A,M,W=qE·AM,qE,求试探电荷q沿直线AB移动到B时电场力做的功：,M,结论： 在匀强电场中移动电荷时，电场力做的功只与电荷的起始位置和终止位置有关，与电荷经过的路径无关。,(对于非匀强电场也适用),做功的过程是一个能量转化的过程，那么电场力做功的过程是什么能转化为什么能呢？,二、电场力做功与电势能变化的关系,电场力做功与电势能有什么关系？ （联系重力做功与重力势能的关系）,1、电势能（） 电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能，叫电势能。,重力势能和电势能类比,重力做负功，重力势能就增加,电场力做正功，电势能就减少,电场力做负功，电势能就增加,W电= - ,WG= -EP,2、电场力做功与电势能变化的关系,重力做正功，重力势能就减少,尽管重力做功与电场力做功很相似，但还存在很大差异-存在两种电荷,正电荷顺电场线移动， 电场力做正功，电势能减少 负电荷顺电场线移动， 电场力做负功，电势能增加 正电荷逆电场线移动， 电场力做负功，电势能增加 负电荷逆电场线移动， 电场力做正功，电势能减少,3、电势能是相对的，与零电势能面有关。,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。,重力势能是物体和地球所共有的，具有系统性,4、电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性。,5、电势能是标量，但有正负。,1、定义：电荷在电场中两点移动时，电势能的改变量跟电荷电量的比值，叫做这两点间的电势差或电压。,3、单位：伏特（V） 1V=1J/C,4、电势差是标量，但有正有负。,注意：电场力做的功WAB=qUAB， =qUAB,三、 电势差（电压）（U）,2、定义式：,四、电势,1、定义：,电场中某点的电势等于单位正电荷由该点移到参考点（零电势点）时电场力所做的功。,2、定义式：,3、说明：,（1）某点电势等于该点与参考点（及零电势点）的电势差。,（2）电势是标量无方向但有正负。,（3）电势具有相对性电势的大小与零电势点的选择有关。一般取大地或无穷远处为零电势点。,4、单位：伏特（V）,A,B,C,D,E,0V,15V,5V,3V,0V,18V,8V,3V,零电势点的选择可以是任意的。,电势的高低是相对的，两点之间的电 势差是一定的，与零电势点的选取无关。,电势的正负表示与零电势点的电势相比是高还是低。,5、沿电场线的方向，电势越来越低。,五、解题方法指导,1、用绝对值代入公式求解（也可以用正负号代入公式求解） 2、判断电势能增加或减少的方法 (1)电场力方向 (2)位移方向 (3)电场力如何做功,例题. A层教材 ,例题图11-4-7表示一个正电荷的电场。已知A、B间的电势差是200伏，有一电量为6×10-8 库的电荷从B移到A，它的电势能改变了多少？是增加还是减少？ 求电势能的改变量，可以将U和q的绝对值代入下式： =qU=6×10-8 ×200焦=1.2×10-5 焦图11-4-7 电势能是增加还是减少了可以分三步来判定：（1）电场力是什么方向由于移动的是负电荷，它受到的电场力方向跟场强方向相反，由B指向A；（2）电荷移动方向与电场力方向的关系电荷由B向A移动，与受到的电场力方向相同；（3）是克服电场力做功还是电场力做功是电场力做了功，因而电势能减少，所以，本题的答案是电势能减少了1.2×10-5 焦。 说明：用U=时，也可以直接将U和q的正负号代入公式来求解。,例题. 在电场中一条电场线上有A,B两点,如图所示,若将一电荷q=-2.0×10-7C从A点移到B点,电荷克服电场力做了4.0×10-4J。 (1)UAB等于多大? (2)电场线的方向如何? (3)如在电场中有另一点C,已知UAC=500V,若把这一负电荷从B移到C点,电场力做功多大?,例题、一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下。若不计空气阻力，则此带电油滴从a运动到b的过程中，能量变化情况为 ( ) A动能减少 B电势能增加 C动能和电势能之和减少 D重力势能和电势能之和增加,C,解题方法指导,3、判断电势高低的方法看电场线的方向,例题.如图所示，电子在一条电场线上从a点运动到 b点，电势能增加，试判定a,b两点的电势高低。,小 结,一、UAB=,二、 WAB=qUAB,四、A=UAO = WAO/q,三、UAB=A- B UAB= - UAB,（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,相对于零电势点的电势差,WAB,q,
