物理必修 第三册1 电势能和电势优秀课件ppt

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电场力做功的特点、电势能、电势。
能根据电场力做功与电势能变化的关系进行分析，获得结论。
通过类比方法，探究静电力做功的特点。
了解电势能和电势的定义方法，培养良好的学习习惯。
一个正电荷在匀强电场中只受到静电力F的作用，它在电场中由A点运动到B点时， 静电力做了正功WAB。
由动能定理可知，该电荷的动能增加了WAB。根据能量守恒定律，动能增加就意味着有某种形式的能量在减少。
问题1：将正的检验电荷q从A沿直线移至B，求电场力的功
W = F·|AB| csθ
问题2：将正的检验电荷q从A沿折线移至B，求电场力的功
W1 = q E ·|AM|
W = W1 + W2= q E·|AM|
问题3：将正的检验电荷q从A沿曲线移至B，求电场力的功
W = W1 + W2 + W3 +… = q E·|AM|
W1 = q E ·x1
W2 = q E ·x2
W3 = q E ·x3
x1 + x2 + x3 +…=?
问题4：将+q沿蓝色曲线由A移到B,求电场力的功
将-q由A移到B的过程，电场力对电荷做功为：
(对于非匀强电场也适用)
总结：在匀强电场中移动电荷时，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。
1.试探电荷q只受电场力作用由A运动到B（图中灰色曲线），能量如何变化？
2.由能量守恒定律，增加的动能由什么能转化而来？
3.试探电荷q由不同位置运动到B，能量变化相同吗？
WG＝mgh1－ mgh2
定义:重力势能Ep＝mgh
重力做的功等于重力势能的减少量
重力做功的特点（A→B）
功和能量的变化密切相关。重力做功对应着重力势能的变化，那么，静电力做功又对应着哪种形式的能量变化呢？
（2）电场力做功和电势能的关系 ①当WAB>0，则EpA>EpB,表明电场力做正功，电势能减小； ②当WAB<0，则EpAWAB=EpA-EpB
（1）定义：电荷在电场中具有的势能叫电势能，用符号EP表示。
（1）电势能是相对的，具体数值与零势能面的选取有关；
（2）电势能为电荷和对它作用的电场组成的系统共有。
通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为0，或把电荷在大地表面的电势能规定为0。
我们说某个电荷的电势能，只是一种简略的说法。
1.电荷在某点的电势能，等于把它从该点移动到零势能面时静电力所做的功。
若以A点作为零势能面，则有 EPA-EPB=WAB因EPA=0 ，则 EPB= -WAB
如图，若A→B电场力所做功为WAB
若以B点作为零势能面，则EPA-0=WAB，即EPA=WAB
2.选择不同的零势能面，对于同一个带电体在同一点来说电势能大小是不相同的。
（5）规定电荷在B点的电势能为零，分析问题（1）和（2），该电荷在A点具有的电势能多大？
电势能与电荷、位置、零势能面（点）都有关！
4.寻找表示电势能性质的物理量
将不同质量的物体从地面搬到楼顶，重力势能的变化不同，但是楼顶的“高度”是一定的。
将质量m的物体提升h高度，重力势能增加mgh；将质量为2m的物体提升h高度，重力势能增加2mgh；将质量为3m的物体提升h高度，重力势能增加3mgh。
匀强电场中任取一点A，取一点B，并规定电荷在B点的电势能为0，引入检验电荷置于A，其电势能为EPA。则从A点移到B点时电场力做功为WAB=EPA。
该比值是一个与q无关，仅与电场及A点的位置有关的量。
q从A移到B，求EPA与q的比值：
1 V = 1 J/C
(计算时要代入正负号)
确定某点的电势，应先规定电场中某处电势为零，通常取大地或无穷远处的电势为零。
(有正负,负电势表示该处的电势比零电势低)
电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量之比。
说明：沿电场线方向电势降低最快。
沿电场线方向，电势越来越低。
正电荷在电势能大的地方电势高，负电荷在低电势处电势能较大。
离带正电的场源电荷越近的点，电势越高。离场源负电荷越近，电势越低
静电力对正电荷做正功，则电势降低。
由电场本身决定，与检验电荷无关
（1）沿着电场强度的方向，电势降低得最快（2）二者大小之间无直接关系，φ为零的点，E不一定为零；φ高的地方，E不一定大；E为零的点，φ不一定为零；E大的点，φ不一定高。
拓展1：等量异种点电荷
1.沿点电荷的连线由正电荷到负电荷，电势逐渐降低；
2.两点电荷连线中垂线上，电势均相等(若取无穷远处电势为0，则中垂线上电势处处为0)。
1.两电荷连线上，由正电荷到连线中点O电势逐渐降低，且关于O点对称；
拓展2：等量同种正点电荷
2.两电荷连线中垂线上，由中点O 向两侧电势到无限远电势逐渐降低，且关于O点对称 。
1.两电荷连线上，由负电荷到连线中点O电势逐渐升高，且关于O点对称；
拓展3：等量同种负点电荷
2.两电荷连线中垂线上，由中点O向两侧电势到无限远电势逐渐升高，且关于O点对称。
1.下列说法中正确的是（ ）A.当两正点电荷相互靠近时，它们的电势能增大B.当两负点电荷相互靠近时，它们的电势能增大C.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时，它们的电势能减小D.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时，它们的电势能增大。
2.（多选）下图为静电植绒的原理图。带负电的金属网中盛有绒毛，真空中带负电的绒毛一旦与布匹上的黏合剂接触就粘贴在布匹上，则带负电的绒毛从带负电的金属网到布匹的运动过程中（　　）A．做匀速运动B．做加速运动C．电势能逐渐增大D．运动经过处各点电势逐渐升高
3.如图所示，真空中O点处有一点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a点的场强大小为Ea与ab连线成53°角，b点的场强大小为Eb与ab连线成37°角．关于a、b两电场Ea、Eb及φa、φb关系，正确的是(　　)A．25Ea＝9Eb，φa>φbB．16Ea＝9Eb，φa<φbC．9Ea＝25Eb，φa>φbD．9Ea＝16Eb，φa<φb