高中物理1 电势能和电势图文ppt课件
展开问题:一个带正电的试探电荷在匀强电场中某点由静止释放,若只受静电力作用,将如何运动?速度如何变化?动能如何变化?
在电场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.
思考:是什么能转化为试探电荷的动能呢?
类比:电荷在静电场中也会有势能吗? 是电场力做功引起这种势能的变化吗?
1、物体在重力场中具有重力势能。
功是能量转化的量度!!!
2、重力做功引起物体重力势能的发生变化。
方法:如何研究电场能的性质? 可否用研究重力场一样的方法来研究呢?
1、与路径无关,由初末位置的高度差来决定
2、重力做功WG与重力势能变化的关系
问题:静电力做功的特点?
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
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|
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 +…=?
在匀强电场中移动电荷时,电场力做的功与电荷经过的路径无关,与电荷的起始位置和终止位置有关
上述结论对任意电场都是成立的
电荷在电场中具有与其位置有关的能量叫电势能。
试探电荷q由A运动到B:
试探电荷q由A运动到AB中点:
思考:如何确定试探电荷在A点所具有的电势能?
1、电场力做正功,电势能减少,减少的电势能等于电场力做的功。 电场力做负功,电势能增加,增加的电势能等于克服电场力做的功。
2、电场力做的功等于电势能的减少量。
2.电场力做功与电势能的关系
3、电荷在某点的电势能,等于电场力把它从该点移动到零势能位置时所做的功。
电场力做正功,电势能减少;电场力做负功,电势能增加。
电荷在电场中具有与其位置有关的能量叫电势能
3.电势能与电场力做功的关系:
4.电势能是相对的,具体数值取决于零势能面的选取
5.电势能为电荷和电场构成的系统所共有。
别忘了,选取无限远或大地为零势能点哟!
(1)带正电粒子从A运动到B,分析电场力的功和电势能的变化?
(2)如果从B运动到A,情况又如何?
(3)如果粒子带负电呢?
静电力对电荷做正功,电势能减少
静电力对电荷做负功,电势能增加
如图,在场强 的匀强电场中,点电荷q=+1c从A移动到B,AB相距L=1m,电场力做功为多少电势能如何变化?A点电势能多大?
WAB = EPA-EPB =103J
7.电荷在某点的电势能,等于把它从该点移动到零势能位置时静电力所做的功。
(通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零,或者把电荷在大地表面上的电势能规定为零)
有一电荷量q=-3×10-6C的点电荷,从电场中的A点移到B点时,克服静电力做功6×10-4J,从B点移到C点时静电力做功9×10-4J.问:1.以B为零势能点,电荷A点时的电势能EPA1是多少?2.如选取C点的电势能为零,则电荷A点时的电势能EPA2又是多少?
将一个-7.0μC的电荷从无限远处移到图示电场中的A点时,电荷的电势能为-140μJ,问此过程中静电力做功是多少?(设无穷远处电荷的电势能为零。)
甲是等量异号电荷的电场线分布图,乙是等量同号点电荷的电场线分布图。AOB是两点电荷的连线的垂直平分线,O是连线中点。
(1)在甲图中,把单位正试探电荷从O点沿OA移动到无限远处,静电力是否做功?电势能是否变化?怎样变化?(2)在乙图中,把单位正试探电荷从O点沿OA移动到无限远处,静电力是否做功?电势能是否变化?怎样变化?
重力:地球和物体之间存在的吸引力
电场力:电荷之间的作用力
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
W重 = EP1-EP2
W电 = EPA-EPB
在匀强电场中,取B点为零势能点,不同的电荷从A点移动到B点电场力做功不同,在A点电势能不等。
1.与电场本身有关2.与电荷所处电场中的位置有关
寻找表示电场能的性质的物理量
匀强电场中任取一点A,取B点并规定该点的电势能为0,引入检验电荷置于A,其电势能为EPA。从A点移到B点时电场力做功为WAB=E0。
常量与EP及q无关,即与试验电荷无关,反映电场本身的某种性质;
该比值是一个与q无关,仅与电场及A点的位置有关的量。
电荷电场中在某一点的电势能与它的电荷量的比值
1 V = 1 J/C
(计算时要代入正负号)
确定电势,应先规定电场中某处的电势为零。
5. 电势具有相对性:
将一电量为q=-2×10-6C的点电荷从电场外一点P移至电场中某点A,电场力做功4×10-5J,求A点的电势A。(设P=0)
使用公式求某点的电势时,必须代正、负号
6.电势与电场强度的比较
由电场本身性质决定,与检验电荷无关
7.沿电场线方向电势降低
.如图所示,水平固定的小圆盘A,带电量为Q,电势为零,从盘心处O由静止释放一质量为m带电量为+q的小球,由于电场力作用,小球竖直上升的高度可达盘中心竖线上的c点,Oc=h,又知道过竖线上的b点时,小球速度最大,由此可以知道在Q形成的电场中,可以确定的物理量是( )
A. b点的场强 B. c点的场强C. b点的电势 D. c点的电势
关于电势和电势能的说法下列说法正确的是:( )
A.电荷在电场中电势越高的地方电势能越大;B.电荷在电场中电势越高的地方,电荷量越大所具有的电势能也越大;C.在正点电荷电场中的任意一点处,正电荷具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能; D.在负点电荷电场中的任意一点处,正电荷具有的电势能一定小于负电荷具有的电势能。
.如图所示,带箭头的线表示某电场的电场线。在电场力作用下,一带电粒子(不计重力)经A点飞向B点,径迹如图中虚线所示,试判断:
(1)粒子带____电;(2)粒子在____点加速度较大;(3)粒子在_____电动能大;(4)A、B两点相比,______点的电势高。
高中物理人教版 (2019)必修 第三册第十章 静电场中的能量1 电势能和电势精品ppt课件: 这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册第十章 静电场中的能量1 电势能和电势精品ppt课件,共42页。PPT课件主要包含了曾经研究,重力做功的特点,qE·AM,对AM,对MB,W20,对全程,沿甲路径静电力做功,沿乙路径静电力做功,沿丙路径静电力做功等内容,欢迎下载使用。
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