1、第1章 静电场电势能 电势和电势差cosWFL 12GPPPWEEE 重力做功的特点：(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(3)重力势能是相对的,须选定零势能参考面功是能量转化的量度！重力做正功，重力势能减少重力做负功，重力势能增加复习：一个试探电荷在电场中某点由静止释放,将如何运动?E 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.+F什么能转换为动能的呢?一、静电力做功的特点 在匀强电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷经过的路径无关,只与电荷的起始位置和终止位置有关。对于非匀强电场也适用B+MAFq+WAB=F|A
2、B|cos=qE|AM|把正电荷沿不同路径从A点移到B电场力做功？将+q由A移到B的过程电场力对电荷做功为：将-q由A移到B的过程，电场力对电荷做功为：dAB+qELcosWqEdqEl电cosWqEdqEl 电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、电势能 电场中的电荷由于受到电场力作用而具有的势能。正电荷从A点移到B点时,静电力做正功,电荷的电势能减少.正电荷从B点移到A点时,静电力做负功,即电荷克服静电力做功,电荷的电势能增加.ABE+vABE+v如果是负电荷情况相同二、电势能PBPAABEEW1、电荷在电场中具有与其位置有关的能量叫电势能。2、电
3、场力对电荷做正功，电荷的电势能减小3、电场力对电荷做负功，电荷的电势能增加电场力做的功等于电势能变化量的负值 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。电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该处移动到零势能位置所做的功电势能为负表示电荷在该处的电势能比 零还要小.电势能是标量电势能是相对的，与零势能面的选择有关。电势能是电荷和电场所共有的，具有系统 性重力势能和电势能类比 重力场中，重力：地球和物体之间存在的吸引力电场中，电场力：电荷之间的作用力有重力就有重力势能Ep=mgh有电场力就有相应的能，叫电势能EPEp由物体和地面间的相对位置决定EP由电荷间的
4、相对位置决定电场力做正功，电势能就减少电场力做负功，电势能就增加电场力作功，电势能改变重力做功，重力势能改变重力做正功，重力势能就减少重力做负功，重力势能就增加W重=EP1-EP2W电=EPA-EPB电荷电场中在某一点的电势能与它的电荷量的比值qEP1 V=1 J/C三、电势1.定义:2.公式:3.单位:伏特(V)(计算时要代入正负号)4.标量 (有正负)5.电势具有相对性：确定电势,应先规定电场中某处的电势为零.(通常规定离场源电荷无限远处或大地的电势为零.)沿着电场线方向，电势如何变化呢？沿着电场线方向，电势如何变化呢？4、沿着电场线的方向，电势越来越低、沿着电场线的方向，电势越来越低如何
5、确定电场中某点的电势呢？如何确定电场中某点的电势呢？5、电势具有相对性，先规定电场中某处的电势为零，然后才能确、电势具有相对性，先规定电场中某处的电势为零，然后才能确定电场中其他各点的电势。（通常取离场源电荷无限远处或大地定电场中其他各点的电势。（通常取离场源电荷无限远处或大地的电势为零）的电势为零）四、等势面电场中电势相同的各点构成的面等势面与电场线的关系：（1）等势面与电场线垂直，并且由电势高 的等势面指向电势低的等势面问题：等势面能相交、相切吗？（2）等差等势面越密的地方，电场强度 E越大如何测量一楼房的高度？结论：楼房的高度并不会因为选择的参考基面不同而不同！类比法重力场电场 重力电场
6、力某点的高度某点的电势重力势能电势能重力做功电场力做功WG=EP1-EP2W电=EPA-EPB两点间高度差？8VB4V0V0V-4V4VAC（1）定义：电场中两点间电势的差值，叫电势差，也叫电压。用UAB或UBA表示。（2）公式:ABBAABUABBAUBAABUU证明：UADUAB+UBC+UCD电势差是标量，正负不表示方向。两点电势的高低关系。电势差的正负表示的是所以；那么若电势差为负值，即；那么若电势差为正值，即,0,0BABAABBABAABUU例、在右图中，某电场的等势面用实线表示，各等势面的电势分别为10V、6V和-2V，则UAB=，UBC=，UCA=ABC10V6V-2V0V12
7、V-12VA BP AP BWEEABqqABqABqUA BA BWqUA BA BWUq或 电荷q从电场中A点移到B点，AB公式应用中需注意 1 公式适用于任何电场 2 使用公式时，q的正负和U的正负都带入，算出的功为正，则说明电场力做正功，电荷的电势能减小;反之亦然 思考题1、UAB由什么决定？跟WAB、q有关吗？由电场本身的因素决定与WAB、q无关2、WAB 跟q、UAB有关吗？跟q、UAB都有关 1、如图所示，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为 、和 ，一带正电粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示。由图可知：A、粒子从K到L的过程中，电场力做负功B、粒子
8、从L到M的过程中，电场力做负功C、粒子从K到L的过程中，电势能增加D、粒子从L到M的过程中，动能减少abcACabcKLMN课堂训练：2、如图所示，三个等差等势面上有a、b、c、d四点，若将一个正电荷由c经a移动到d电场力做正功W1，若由c经b移动到d电场力做正功W2，则：2121212121212121.，WWDWWCWWBWWA123cabdD3、将带电量为610-6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了310-5J的功，再从B移到C，电场力做了1.210-5J的功，则（1）电荷从A移到B，再从B移到C的过程中电势能共改变了多少？（2）如果规定A点的电势能为零，则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少？（3）如果规定B点的电势能为零，则该电荷在A点和C点的电势能分别为多少？增加了1.810-5J.EPC=1.810-5 J EPC=-1.210-5 JEPB=310-5 J EPA=-310-5 J 做题长见识在研究微观粒子时常用电子伏特（ev）做能量的单位。1eV等于一个电子经过1V电压加速后所增加的动能。请推导电子伏特与焦耳的换算关系。能量还有一个单位：eV1eV=1.610-19J要学会把知识点连成通路电荷正负静电力做功正负电势能大小电势高低电势差根据电荷正负电场线方向根据电场线方向位移方向小结今天，我学会了
