1、 4、电势能和电势、电势能和电势 一个一个试探电荷试探电荷在在电场电场中某点由中某点由静止静止释放释放,将如何运动将如何运动?E 在电场力作用下电荷做加速运动在电场力作用下电荷做加速运动,一段时间后获一段时间后获得一定的得一定的速度速度,试探电荷的试探电荷的动能动能增加增加.+F是是什么能什么能转换为转换为动能动能的呢的呢思考：思考：+q受力吗？多大？一、静电力做功的特点 正电荷正电荷q在电在电场强度为场强度为E的的匀强电场中由匀强电场中由A运动到运动到M电电场力做功吗？场力做功吗？做了多少功？做了多少功？E+qAMW=qEAMF=Eq求试探电荷求试探电荷q沿沿直线直线AB移动到移动到B时电场
2、时电场力做的功：力做的功：E+q ABMcosWFABqEAMF求试探电荷求试探电荷q沿沿折线折线AMB从从A移动到移动到B时时电场力做的功：电场力做的功：E+q ABMFWqEAME+q ABWqEAMM求试探电荷求试探电荷q沿沿曲线曲线从从A点移动到点移动到B时电时电场力做的功：场力做的功：将将+q由由A移移到到B的过程电的过程电场力对电荷做场力对电荷做功为：功为：将将-q由由A移到移到B的过程，电场的过程，电场力对电荷做功为：力对电荷做功为：dAB+qELcosWqEdqEl电cosWqEdqEl电归纳总结电场力做功的特点：(对于非匀强电场也适用对于非匀强电场也适用)这与什么力做功相似呢
3、？与重力做功情况相似与重力做功情况相似 在在匀强电场匀强电场中移动电荷时，静电力做中移动电荷时，静电力做的功与电荷的的功与电荷的起始位置和终止位置起始位置和终止位置有关，有关，但与电荷经过的但与电荷经过的路径路径无关。无关。ABE+vABE+v符号：符号：E Ep 正电荷从正电荷从A A点移到点移到B B点时点时,静电力做正功静电力做正功.正电荷从正电荷从B B点移到点移到A A点时点时,静电力做负功静电力做负功.电荷在电场中具有的与电荷电荷在电场中具有的与电荷位置位置有有关的能，叫关的能，叫电势能电势能。二、电势能 做功的过程也是能量转化的过程，那么电做功的过程也是能量转化的过程，那么电场力
4、做功的过程中能是如何转化的呢？场力做功的过程中能是如何转化的呢？电荷在电场中具有的与电荷位置有关电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能，叫的能，叫电势能电势能。重力对物体做正功，物体的重力势重力对物体做正功，物体的重力势能减小能减小 1、电场力对电荷做、电场力对电荷做正功正功，电荷的电势能，电荷的电势能减小减小.重力对物体做负功，物体的重力重力对物体做负功，物体的重力势能增大势能增大 2、电场力对电荷做、电场力对电荷做负功负功，电荷的电势能，电荷的电势能增大增大.类比重类比重力做功力做功12GPPPWEEE 重力做多少功，物体重力势能重力做多少功，物体重力势能就变化多少。就变化多少。3、电场力做
5、多少功，电荷电势能就、电场力做多少功，电荷电势能就变化变化多少。多少。重力势能是相对的，与零势能面有关重力势能是相对的，与零势能面有关4、电势能是、电势能是相对相对的，与零电势能面有关的，与零电势能面有关ABPAPBPWEEE 通常把电荷在离场源电荷通常把电荷在离场源电荷无限远处无限远处的电势的电势能规定为能规定为零零，或把电荷在，或把电荷在大地表面大地表面上电势上电势能规定为能规定为零零。重力势能是物体和地球所共有的，重力势能是物体和地球所共有的，具有系统性具有系统性5、电势能是、电势能是电荷电荷和和电场电场所共有的，具所共有的，具有有系统性系统性6、电势能是、电势能是标量标量，但有，但有正
6、负正负。负值说明该。负值说明该点的电势能小于零。点的电势能小于零。由此可见，电场力做功与重力做功，电由此可见，电场力做功与重力做功，电势能与重力势能都很相似势能与重力势能都很相似.7、电势能的、电势能的大小大小：在：在 中，中，如果取如果取B点为零电势点，则点为零电势点，则A点的电势能点的电势能 EPA=WABPBPAABEEW即：即：电荷在电场中的电势能电荷在电场中的电势能等于等于将电荷由该点将电荷由该点移到零电势点电场力所做的功移到零电势点电场力所做的功。尽管重力做功与电场力做功很相似，但还是存在尽管重力做功与电场力做功很相似，但还是存在很很大差异大差异 正电荷顺电场线移动，正电荷顺电场线
7、移动，电场力做正功，电势能减少电场力做正功，电势能减少 负电荷顺电场线移动，负电荷顺电场线移动，电场力做负功，电势能增加电场力做负功，电势能增加 正电荷逆电场线移动，正电荷逆电场线移动，电场力做负功，电势能增加电场力做负功，电势能增加 负电荷逆电场线移动，负电荷逆电场线移动，电场力做正功，电势能减少电场力做正功，电势能减少存在两种电荷存在两种电荷如图，如图，MN为电场中某一条电场线，方向向为电场中某一条电场线，方向向右，在右，在MN上取两点上取两点a、b，现将一电荷，现将一电荷q从从a移到移到b则则（）A.电场力做正功，电场力做正功，q的电势能增加；的电势能增加；B.电场力做负功，电场力做负功
8、，q的电势能增加；的电势能增加；C.电场力做正功，电场力做正功，q的电势能减少；的电势能减少；D.电场力做负功，电场力做负功，q的电势能减少。的电势能减少。C下列说法中正确的是（下列说法中正确的是（）A.A.当两正点电荷相互靠近时，它们的当两正点电荷相互靠近时，它们的电势能增大电势能增大B.B.当两负点电荷相互靠近时，它们的当两负点电荷相互靠近时，它们的电势能增大电势能增大C.C.一个正电荷与另一个负电荷相互靠一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时，它们的电势能减小近时，它们的电势能减小D.D.一个正电荷与另一个负电荷相互靠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。近时，它们的电势能增
9、大。ABC如图如图，在场强在场强E=103N/C的匀强电场中的匀强电场中，点电荷点电荷q=+2c从从A移动到移动到B，AB相距相距L=1m，电场力做功电场力做功为多少为多少?电势能如何变化电势能如何变化?电势能减少电势能减少JWAB3102EqFAB+A0lE-cos0qElWAcosqElEPAcosElqEPA则有：该比值是一个与该比值是一个与q q无关，仅与无关，仅与电场及电场及A A点的位置有关的量。点的位置有关的量。设设E EP0 P0=0=0该比值称为该比值称为A A点的点的电势电势零势能零势能参考点参考点qEP1 1、定义：、定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量电荷在电场
10、中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的的比值，叫做这一点的电势电势。2 2、定义式：、定义式：（E EP P及及q q含符号）含符号）qEP电势能电势能重力势能重力势能mghEP电势电势高度高度h3 3、单位：、单位：，符号为，符号为 4 4、电势只有大小，没有方向，是、电势只有大小，没有方向，是标量标量5 5、电势具有相对性、电势具有相对性电势是相对于零势能参考点的，电势是相对于零势能参考点的，一般选取无穷远电势为一般选取无穷远电势为0 0，实际应用中常取大地电势为，实际应用中常取大地电势为0 00WABFV-AB.+VFPBPAABEEW从A到B,PBPAEE 0q BA0WAB
11、PBPAEE 0qBA判断：（判断：（1）电势降低的方向就是电场线的方向电势降低的方向就是电场线的方向吗？吗？（2）顺着电场线的方向顺着电场线的方向E也逐渐降低吗也逐渐降低吗？6.6.沿电场线沿电场线 (场强场强)方向电势方向电势越来越低越来越低 即电场线指向电势降低的方向即电场线指向电势降低的方向ABE如果把如果把q=1.0q=1.01010-8-8C C的电荷从无穷远处移至电场中的的电荷从无穷远处移至电场中的A A点，需克服电场力做功点，需克服电场力做功W=1.2W=1.21010-4-4J.J.那么那么 q q在在A A点的电势能和在点的电势能和在A A点的电势各是多少？点的电势各是多少？q q未移入电场前未移入电场前A A点的电势是多少点的电势是多少？VCJqEJEJEWPAAPAPAA48444102.1100.1102.1102.1102.10
