《重慶市高中物理 《電勢(shì)能和電勢(shì)差》課件 新教版選修31》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《重慶市高中物理 《電勢(shì)能和電勢(shì)差》課件 新教版選修31（42頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、13.5 13.5 電勢(shì)能和電勢(shì)電勢(shì)能和電勢(shì)、電勢(shì)差、電勢(shì)差 注意：本節(jié)內(nèi)容絕不能死記！與本節(jié)內(nèi)容絕不能死記！與重力勢(shì)能和重力的功類比學(xué)習(xí)重力勢(shì)能和重力的功類比學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容提要 電場(chǎng)由E=F/q給出了施加力的本領(lǐng)：每1C的正電荷受力大小和方向；那么，用什么給出賦予電荷能量的本領(lǐng)？（電勢(shì)=EP/q） 。又用什么給出電場(chǎng)做功的本領(lǐng)？（電勢(shì)差U=WAB/q ）這兩個(gè)量都是電場(chǎng)的性質(zhì)，只決定于電場(chǎng)而與試探電荷無(wú)關(guān) 電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的能量怎樣計(jì)算？電勢(shì)能是由電場(chǎng)和試探電荷共同決定的！在電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí)怎樣計(jì)算電場(chǎng)力的功？怎樣知道電勢(shì)能的改變？ 怎樣判斷電場(chǎng)力做功的正負(fù)？復(fù)習(xí)回顧復(fù)習(xí)回顧cosWF L 1
2、2GPPPWEEE 1、恒力的功的、恒力的功的計(jì)算：計(jì)算：2、重力做功有什么特點(diǎn)？、重力做功有什么特點(diǎn)？(1)與路徑無(wú)關(guān)與路徑無(wú)關(guān),由初末位置的高度差來(lái)決定由初末位置的高度差來(lái)決定.(2)WG與重力勢(shì)能的關(guān)系與重力勢(shì)能的關(guān)系. 重力做功等于重力勢(shì)重力做功等于重力勢(shì)能的減少！能的減少！功是能量轉(zhuǎn)化的量度！功是能量轉(zhuǎn)化的量度！由由 決定功的正負(fù)決定功的正負(fù)(3)(3)重力勢(shì)能是相對(duì)的重力勢(shì)能是相對(duì)的, ,須選定零勢(shì)能參考面，須選定零勢(shì)能參考面，重力勢(shì)能的值與參考面有關(guān)，負(fù)值表示比零還重力勢(shì)能的值與參考面有關(guān)，負(fù)值表示比零還小，但重力勢(shì)能的改變量與參考面無(wú)關(guān)小，但重力勢(shì)能的改變量與參考面無(wú)關(guān)W的正負(fù)
3、分別表示什么？的正負(fù)分別表示什么？COS 一個(gè)試探電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)試探電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)由靜止釋放, ,將如何運(yùn)動(dòng)將如何運(yùn)動(dòng)? ?E 在電場(chǎng)力作用下電荷做加速運(yùn)動(dòng)在電場(chǎng)力作用下電荷做加速運(yùn)動(dòng), ,一段時(shí)間后獲得一定的一段時(shí)間后獲得一定的速度速度, ,試探電荷試探電荷的的動(dòng)能動(dòng)能增加增加. .+F什么能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能的呢什么能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能的呢? ?13.5 13.5 電勢(shì)能和電勢(shì)電勢(shì)能和電勢(shì)、電勢(shì)差、電勢(shì)差從從能量能量的角度認(rèn)識(shí)電場(chǎng)的角度認(rèn)識(shí)電場(chǎng)一、靜電力做功的特點(diǎn)一、靜電力做功的特點(diǎn) 正電荷正電荷q在電場(chǎng)在電場(chǎng)強(qiáng)度為強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)的勻強(qiáng)電場(chǎng)中由電場(chǎng)中由A運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)到到M電場(chǎng)力做功電場(chǎng)力做功
4、嗎？做了多少功？嗎？做了多少功？Eqq受力嗎？多大？AMdW=qEAM求試探電荷求試探電荷q沿直線沿直線AB移動(dòng)到移動(dòng)到B時(shí)電場(chǎng)時(shí)電場(chǎng)力做的功：力做的功：E+q ABMcosWFABqEAM如果再把+q從M移動(dòng)到B，電場(chǎng)力再做多少功？如果把如果把+q從從A經(jīng)經(jīng)M移動(dòng)到移動(dòng)到B，電場(chǎng)力總共做電場(chǎng)力總共做多少功？多少功？如果再把+q從A移動(dòng)到M，電場(chǎng)力做多少功？這說(shuō)明只要是從A移到B，做功總是一樣多，與路徑無(wú)關(guān)E+q ABWqEAMM結(jié)論：結(jié)論：在在勻強(qiáng)電場(chǎng)勻強(qiáng)電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí)，靜電力做的功中移動(dòng)電荷時(shí)，靜電力做的功與電荷的與電荷的起始位置和終止位置起始位置和終止位置有關(guān)，但與有關(guān)，但與電荷經(jīng)過(guò)的
5、電荷經(jīng)過(guò)的路徑路徑無(wú)關(guān)。無(wú)關(guān)。(對(duì)于非勻強(qiáng)電場(chǎng)也適用對(duì)于非勻強(qiáng)電場(chǎng)也適用)這與什么力做功像似呢？ 將將+q由由A移移到到B的過(guò)程電的過(guò)程電場(chǎng)力對(duì)電荷做場(chǎng)力對(duì)電荷做功為：功為：將將-q由由A移到移到B的過(guò)程，電場(chǎng)的過(guò)程，電場(chǎng)力對(duì)電荷做功為：力對(duì)電荷做功為：dAB+qELcosWqEdqEl電cosWqEdqEl電做功的過(guò)程是一個(gè)做功的過(guò)程是一個(gè)能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程，能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程，那么電場(chǎng)力做功的那么電場(chǎng)力做功的過(guò)程是什么能轉(zhuǎn)化過(guò)程是什么能轉(zhuǎn)化為什么能呢？為什么能呢？二、電勢(shì)能二、電勢(shì)能電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能有什么關(guān)系？（聯(lián)系重力電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能有什么關(guān)系？（聯(lián)系重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系）做功與重力勢(shì)能
6、的關(guān)系）電荷在電場(chǎng)中具有的與電荷位置有關(guān)的電荷在電場(chǎng)中具有的與電荷位置有關(guān)的能，叫能，叫電勢(shì)能電勢(shì)能。物體被舉高具有重力勢(shì)能。物體被舉高具有重力勢(shì)能。1、電荷在電場(chǎng)中具有電勢(shì)能。、電荷在電場(chǎng)中具有電勢(shì)能。 重力對(duì)物體做正功，物體的重力勢(shì)重力對(duì)物體做正功，物體的重力勢(shì)能減小能減小 2、電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功，電荷的電勢(shì)能減小電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功，電荷的電勢(shì)能減小 情況有情況有順順電場(chǎng)線移動(dòng)電場(chǎng)線移動(dòng)正正電荷和電荷和逆逆電場(chǎng)線移動(dòng)電場(chǎng)線移動(dòng)負(fù)負(fù)電荷電荷 重力對(duì)物體做負(fù)功，物體的重力重力對(duì)物體做負(fù)功，物體的重力勢(shì)能增大勢(shì)能增大 3、電場(chǎng)力對(duì)電荷做負(fù)功，電荷的電勢(shì)能增大電場(chǎng)力對(duì)電荷做負(fù)功，電荷的電勢(shì)能增大
7、情況有情況有順順電場(chǎng)線移動(dòng)電場(chǎng)線移動(dòng)負(fù)負(fù)電荷和電荷和逆逆電場(chǎng)線移動(dòng)電場(chǎng)線移動(dòng)正正電荷電荷ABPAPBPWEEE 12GPPPWEEE 重力做多少功，物體重力勢(shì)能重力做多少功，物體重力勢(shì)能就變化多少。就變化多少。 4、電場(chǎng)力做多少功，電荷電勢(shì)能就變、電場(chǎng)力做多少功，電荷電勢(shì)能就變化多少?；嗌佟ｋ妶?chǎng)力做功等于電勢(shì)能的減少！電場(chǎng)力做功等于電勢(shì)能的減少！重力勢(shì)能是相對(duì)的，與零勢(shì)能面有關(guān)重力勢(shì)能是相對(duì)的，與零勢(shì)能面有關(guān)5、電勢(shì)能是相對(duì)的，與零電勢(shì)能面有關(guān)、電勢(shì)能是相對(duì)的，與零電勢(shì)能面有關(guān)通常把電荷在離場(chǎng)源電荷通常把電荷在離場(chǎng)源電荷無(wú)限遠(yuǎn)處無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)的電勢(shì)能規(guī)定為能規(guī)定為零零，或把電荷在，或把電荷在
8、大地表面大地表面上電勢(shì)上電勢(shì)能規(guī)定為能規(guī)定為零零。電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能，等于靜電力把它從電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能，等于靜電力把它從該處移動(dòng)到零勢(shì)能位置所做的功！該處移動(dòng)到零勢(shì)能位置所做的功！若令上式中若令上式中B點(diǎn)在無(wú)限遠(yuǎn)點(diǎn)在無(wú)限遠(yuǎn)處處則有則有WA=EpA重力勢(shì)能是物體和地球所共有的，具有系統(tǒng)性重力勢(shì)能是物體和地球所共有的，具有系統(tǒng)性6、電勢(shì)能是電荷和電場(chǎng)所共有的，具有系統(tǒng)性、電勢(shì)能是電荷和電場(chǎng)所共有的，具有系統(tǒng)性由此可見(jiàn)，電場(chǎng)力做功與重力做功，電勢(shì)能由此可見(jiàn)，電場(chǎng)力做功與重力做功，電勢(shì)能與重力勢(shì)能都很相似，所以大家在學(xué)習(xí)電勢(shì)與重力勢(shì)能都很相似，所以大家在學(xué)習(xí)電勢(shì)能過(guò)程中應(yīng)該多聯(lián)系重力做功與重力勢(shì)能的
9、能過(guò)程中應(yīng)該多聯(lián)系重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系幫助理解電勢(shì)能。關(guān)系幫助理解電勢(shì)能。重力勢(shì)能是標(biāo)量重力勢(shì)能是標(biāo)量7、電勢(shì)能是標(biāo)量電勢(shì)能是標(biāo)量重力勢(shì)能和電勢(shì)能類比重力勢(shì)能和電勢(shì)能類比 重力場(chǎng)中，重力：地球和重力場(chǎng)中，重力：地球和物體之間存在的吸引力物體之間存在的吸引力電場(chǎng)中，電場(chǎng)力：電荷之電場(chǎng)中，電場(chǎng)力：電荷之間的作用力間的作用力有重力就有重力勢(shì)能有重力就有重力勢(shì)能Ep= mgh有電場(chǎng)力就有相應(yīng)的能，叫電有電場(chǎng)力就有相應(yīng)的能，叫電勢(shì)能勢(shì)能EPA=qAEp由物體和地面間的相對(duì)由物體和地面間的相對(duì)位置決定位置決定EP由電荷間的相對(duì)位置決定由電荷間的相對(duì)位置決定電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能就減少電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能
10、就減少電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能就增加電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能就增加電場(chǎng)力作功，電勢(shì)能改變電場(chǎng)力作功，電勢(shì)能改變重力做功，重力勢(shì)能改變重力做功，重力勢(shì)能改變重力做正功，重力勢(shì)能就減少重力做正功，重力勢(shì)能就減少重力做負(fù)功，重力勢(shì)能就增加重力做負(fù)功，重力勢(shì)能就增加W重 = EP1-EP2=-EPW電 = EPA-EPB=-EP重力勢(shì)能是相對(duì)的重力勢(shì)能是相對(duì)的, ,須選定零勢(shì)能參考須選定零勢(shì)能參考面，面，重力勢(shì)能的值重力勢(shì)能的值與參考面有關(guān)與參考面有關(guān)，負(fù)，負(fù)值表示比零還小，值表示比零還小，但重力勢(shì)能的但重力勢(shì)能的改變改變量與參考面無(wú)關(guān)量與參考面無(wú)關(guān)電勢(shì)能是相對(duì)的電勢(shì)能是相對(duì)的, ,須須選定零勢(shì)能參考面，選定
11、零勢(shì)能參考面，電勢(shì)能的值與參考電勢(shì)能的值與參考面有關(guān)面有關(guān)，負(fù)值表示，負(fù)值表示比零還小，但電勢(shì)比零還小，但電勢(shì)能的能的改變量與參考改變量與參考面無(wú)關(guān)面無(wú)關(guān)重力勢(shì)能和電勢(shì)能類比重力勢(shì)能和電勢(shì)能類比盡管重力做功與電場(chǎng)力做功很相似，但還是盡管重力做功與電場(chǎng)力做功很相似，但還是存在很大差異存在很大差異 正電荷順電場(chǎng)線移動(dòng)，正電荷順電場(chǎng)線移動(dòng)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少 負(fù)電荷順電場(chǎng)線移動(dòng)，負(fù)電荷順電場(chǎng)線移動(dòng)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加 正電荷逆電場(chǎng)線移動(dòng)，正電荷逆電場(chǎng)線移動(dòng)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加 負(fù)電荷逆電場(chǎng)線移動(dòng)，負(fù)電荷逆電場(chǎng)線
12、移動(dòng)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少存在兩種電荷存在兩種電荷例例1右圖中右圖中MN為電場(chǎng)中某一條電場(chǎng)線方為電場(chǎng)中某一條電場(chǎng)線方向向右，在線取兩點(diǎn)向向右，在線取兩點(diǎn)a、b 今將一電荷今將一電荷q從從a移到移到b則則（ ）A.電場(chǎng)力做正功，電場(chǎng)力做正功，q的電勢(shì)能增加；的電勢(shì)能增加；B.電場(chǎng)力做負(fù)功，電場(chǎng)力做負(fù)功，q的電勢(shì)能增加；的電勢(shì)能增加；C.電場(chǎng)力做正功，電場(chǎng)力做正功，q的電勢(shì)能減少；的電勢(shì)能減少；D.電場(chǎng)力做負(fù)功，電場(chǎng)力做負(fù)功，q的電勢(shì)能減少。的電勢(shì)能減少。C 例例2：A和和B為電場(chǎng)中某條電場(chǎng)線上的點(diǎn)，為電場(chǎng)中某條電場(chǎng)線上的點(diǎn)，如圖：將如圖：將q=410-9C的正電荷從的
13、正電荷從A點(diǎn)移到點(diǎn)移到B點(diǎn)需克服電場(chǎng)力做功點(diǎn)需克服電場(chǎng)力做功5 10-7J，則，則 電場(chǎng)方向由電場(chǎng)方向由AB還是還是BA？ 電荷在哪點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能大？大多少？電荷在哪點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能大？大多少？AB電場(chǎng)方向電場(chǎng)方向BA在在B點(diǎn)電勢(shì)能大點(diǎn)電勢(shì)能大5 10-7J如果移動(dòng)的是負(fù)電荷，電場(chǎng)和其如果移動(dòng)的是負(fù)電荷，電場(chǎng)和其他條件不變，答案又是什么？他條件不變，答案又是什么？電場(chǎng)方向電場(chǎng)方向BA在在A點(diǎn)電勢(shì)能大點(diǎn)電勢(shì)能大5 10-7J 正電荷從正電荷從A A點(diǎn)移到點(diǎn)移到B B點(diǎn)時(shí)點(diǎn)時(shí), ,靜電力做正功靜電力做正功, ,電荷電荷的電勢(shì)能減少的電勢(shì)能減少. . 正電荷從正電荷從B B點(diǎn)移到點(diǎn)移到A A點(diǎn)時(shí)點(diǎn)時(shí), ,靜電
14、力做負(fù)功靜電力做負(fù)功, ,即電即電荷克服靜電力做功荷克服靜電力做功, ,電荷電荷的電勢(shì)能增加的電勢(shì)能增加. .ABE+vABE+v如果是負(fù)電荷情況怎樣？如果是負(fù)電荷情況怎樣？ 負(fù)電荷從負(fù)電荷從A A點(diǎn)移到點(diǎn)移到B B點(diǎn)時(shí)點(diǎn)時(shí), ,靜電力做負(fù)功靜電力做負(fù)功, ,即電即電荷克服靜電力做功荷克服靜電力做功,電荷電荷的電勢(shì)能增加的電勢(shì)能增加. . 負(fù)電荷從負(fù)電荷從B B點(diǎn)移到點(diǎn)移到A A點(diǎn)時(shí)點(diǎn)時(shí), ,靜電力做正功靜電力做正功, , 電荷電荷的電勢(shì)能減少的電勢(shì)能減少. . 電場(chǎng)的力的性質(zhì)我們必須用場(chǎng)強(qiáng)E來(lái)描述，那么電場(chǎng)的能的性質(zhì)我們又應(yīng)該用什么物理量來(lái)描述呢？能否用“電勢(shì)能”呢？ 電場(chǎng)的能的性質(zhì)也是電場(chǎng)
15、本身的一種屬性，它只能由場(chǎng)源本身所決定，而與電場(chǎng)中有無(wú)放入試探電荷無(wú)關(guān)。而電勢(shì)能的大小是與試探電荷的電量q有關(guān)的（因q越大，其所受電場(chǎng)力就越大，具有的做功本領(lǐng)大，電勢(shì)能也就大），故不能用“電勢(shì)能”來(lái)描述電場(chǎng)的能的性質(zhì)，我們引入一個(gè)新的物理量“電勢(shì)”來(lái)表示它。電勢(shì)：電勢(shì)：描述電場(chǎng)的能的性質(zhì)的物理量。描述電場(chǎng)的能的性質(zhì)的物理量。 如圖所示，設(shè)想把一試探電荷如圖所示，設(shè)想把一試探電荷+q +q 放在電場(chǎng)中放在電場(chǎng)中某處某處A A或或B B。它們?cè)陔妶?chǎng)力。它們?cè)陔妶?chǎng)力F F的作用下均移至無(wú)的作用下均移至無(wú)限遠(yuǎn)處。則有：限遠(yuǎn)處。則有：W WA AWWB BqEqEBpAp那么怎樣去衡量電場(chǎng)的能的性質(zhì)、怎
16、樣去定義那么怎樣去衡量電場(chǎng)的能的性質(zhì)、怎樣去定義“電勢(shì)電勢(shì)”呢？呢？+ABEpA-0EpB-0qEqEBpAp同理可知：若試探電荷為同理可知：若試探電荷為-q-q，也有：，也有：也就是說(shuō)，比值也就是說(shuō)，比值E EpApA/q /q的大小與試探電荷的正負(fù)及電量的大小與試探電荷的正負(fù)及電量q q均均無(wú)關(guān)，只與電場(chǎng)中該點(diǎn)在電場(chǎng)中的位置有關(guān)，故其可衡量無(wú)關(guān)，只與電場(chǎng)中該點(diǎn)在電場(chǎng)中的位置有關(guān)，故其可衡量電場(chǎng)的能量方面的性質(zhì)。電場(chǎng)的能量方面的性質(zhì)。三三. 電勢(shì)電勢(shì)即即AB取取O點(diǎn)的電勢(shì)能為零點(diǎn)的電勢(shì)能為零, 則則:EPA = WAO=q E L COSELCOSqEPA討論電勢(shì)能與電荷的比值討論電勢(shì)能與電
17、荷的比值?ALOE+也就是說(shuō)，比值也就是說(shuō)，比值E EpApA/q /q的大小與試探電荷的正負(fù)及電量的大小與試探電荷的正負(fù)及電量q q均均無(wú)關(guān)，只與電場(chǎng)中該點(diǎn)在電場(chǎng)中的位置有關(guān)，故其可衡量無(wú)關(guān)，只與電場(chǎng)中該點(diǎn)在電場(chǎng)中的位置有關(guān)，故其可衡量電場(chǎng)的能量方面的性質(zhì)。電場(chǎng)的能量方面的性質(zhì)。電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)能與電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)能與它的電荷量的比值它的電荷量的比值意義：表示單位正電荷（每意義：表示單位正電荷（每1C）在該點(diǎn)的電勢(shì)能有多少）在該點(diǎn)的電勢(shì)能有多少2. 公式公式:qEP3. 單位單位: 伏特伏特 符號(hào)為符號(hào)為V1 V = 1 J/C三三. 電勢(shì)電勢(shì)1. 定義定義:計(jì)算帶正負(fù)號(hào)計(jì)算
18、帶正負(fù)號(hào)4.反過(guò)來(lái)求電勢(shì)能反過(guò)來(lái)求電勢(shì)能EPA=qA計(jì)算帶正負(fù)號(hào)計(jì)算帶正負(fù)號(hào)對(duì)電勢(shì)的理解 1：電勢(shì)的相對(duì)性：某點(diǎn)電勢(shì)的大小是相對(duì)于零點(diǎn)電勢(shì)而言的。零電勢(shì)的選擇是任意的，一般選地面和無(wú)窮遠(yuǎn)為零勢(shì)能面。2：電勢(shì)的固有性：電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)的大小是由電場(chǎng)本身的性質(zhì)決定的，與放不放電荷及放什么電荷無(wú)關(guān)。電勢(shì)表示每1C的正電荷在該點(diǎn)將有多少電勢(shì)能3：電勢(shì)是標(biāo)量4：計(jì)算時(shí)EP,q, 都帶正負(fù)號(hào)。5、正正電荷在電勢(shì)電荷在電勢(shì)高高的地方電勢(shì)能的地方電勢(shì)能大大，負(fù)負(fù)電荷在電勢(shì)電荷在電勢(shì)高高的地方電勢(shì)能的地方電勢(shì)能小。小。正電荷順電場(chǎng)線移動(dòng)電勢(shì)能減正電荷順電場(chǎng)線移動(dòng)電勢(shì)能減少，負(fù)電荷順電場(chǎng)線移動(dòng)電勢(shì)能增加少，負(fù)電荷
19、順電場(chǎng)線移動(dòng)電勢(shì)能增加1.沿著電場(chǎng)線方向沿著電場(chǎng)線方向,電勢(shì)將怎樣變化電勢(shì)將怎樣變化? 順電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低順電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低逆電場(chǎng)線方向電勢(shì)升高逆電場(chǎng)線方向電勢(shì)升高+AB即即AB1. 電場(chǎng)線指向電勢(shì)降低電場(chǎng)線指向電勢(shì)降低(最快最快)的方向的方向 ABCAB=C類比類比: 重力線指向地勢(shì)降低重力線指向地勢(shì)降低(最快最快)的方向的方向2.如何確定電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)如何確定電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)? 先選零電勢(shì)參考面先選零電勢(shì)參考面, 再用再用 確定確定( (提示提示: :類比于電勢(shì)能的確定類比于電勢(shì)能的確定.).)qEP1.電場(chǎng)線指向電勢(shì)降低的方向電場(chǎng)線指向電勢(shì)降低的方向2.與電勢(shì)能的情況相似與電勢(shì)能的
20、情況相似,應(yīng)先確定電場(chǎng)應(yīng)先確定電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)為零中某點(diǎn)的電勢(shì)為零.(通常取離場(chǎng)源電通常取離場(chǎng)源電荷無(wú)限遠(yuǎn)處或大地的電勢(shì)為零荷無(wú)限遠(yuǎn)處或大地的電勢(shì)為零.) 3.如果如果取取離場(chǎng)源電荷離場(chǎng)源電荷無(wú)限遠(yuǎn)處無(wú)限遠(yuǎn)處或大地或大地的電勢(shì)為零，的電勢(shì)為零，那么那么正電荷正電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)產(chǎn)生的電場(chǎng)的電勢(shì)都為正值，負(fù)電荷的電勢(shì)都為正值，負(fù)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)產(chǎn)生的電場(chǎng)的電勢(shì)都為負(fù)值的電勢(shì)都為負(fù)值 例例3. 將一電量為將一電量為 的點(diǎn)電的點(diǎn)電荷從電場(chǎng)外一點(diǎn)荷從電場(chǎng)外一點(diǎn)P移至電場(chǎng)中某點(diǎn)移至電場(chǎng)中某點(diǎn)A, 電電場(chǎng)力做場(chǎng)力做 功功 ,求求A點(diǎn)的電勢(shì)點(diǎn)的電勢(shì).cq6102J5104解解:設(shè)場(chǎng)外一點(diǎn)設(shè)場(chǎng)外一點(diǎn)P的電勢(shì)為的電勢(shì)
21、為0pJWEPA5104VVqEPAA2010210465從從A P,電場(chǎng)力做的功電場(chǎng)力做的功 PAEW 點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng): :電勢(shì)的確定首先要確定零電勢(shì)處電勢(shì)的確定首先要確定零電勢(shì)處,且電勢(shì)可以為負(fù)且電勢(shì)可以為負(fù).3.電勢(shì)為負(fù)數(shù)時(shí)電勢(shì)為負(fù)數(shù)時(shí),負(fù)號(hào)表示方向嗎負(fù)號(hào)表示方向嗎?電勢(shì)是標(biāo)量電勢(shì)是標(biāo)量,只有大小只有大小,沒(méi)有方向沒(méi)有方向.(負(fù)電勢(shì)負(fù)電勢(shì)表示該處的電勢(shì)比零電勢(shì)處電勢(shì)低表示該處的電勢(shì)比零電勢(shì)處電勢(shì)低.)1. 電場(chǎng)線指向電勢(shì)降低的方向電場(chǎng)線指向電勢(shì)降低的方向2.與電勢(shì)能的情況相似與電勢(shì)能的情況相似,應(yīng)先確定電場(chǎng)應(yīng)先確定電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)為零中某點(diǎn)的電勢(shì)為零.(通常取離場(chǎng)源電通常取離場(chǎng)源電荷無(wú)限遠(yuǎn)處或
22、大地的電勢(shì)為零荷無(wú)限遠(yuǎn)處或大地的電勢(shì)為零.) 3.電勢(shì)是標(biāo)量電勢(shì)是標(biāo)量,只有大小只有大小,沒(méi)有方向沒(méi)有方向.(負(fù)電負(fù)電勢(shì)表示該處的電勢(shì)比零電勢(shì)處電勢(shì)低勢(shì)表示該處的電勢(shì)比零電勢(shì)處電勢(shì)低.)思考思考 在上面關(guān)于電勢(shì)能和電勢(shì)在上面關(guān)于電勢(shì)能和電勢(shì)的討論及插圖中的討論及插圖中,我們一直把試我們一直把試探電荷探電荷q當(dāng)作正電荷處理當(dāng)作正電荷處理.請(qǐng)把請(qǐng)把q當(dāng)做負(fù)電荷當(dāng)做負(fù)電荷,重復(fù)以上討論重復(fù)以上討論.其結(jié)其結(jié)果與上面的結(jié)果是否一致果與上面的結(jié)果是否一致?除電勢(shì)能的正負(fù)和大小不同以及功的正除電勢(shì)能的正負(fù)和大小不同以及功的正負(fù)不同以外，其余結(jié)果一樣。因?yàn)殡妱?shì)負(fù)不同以外，其余結(jié)果一樣。因?yàn)殡妱?shì)是電場(chǎng)本身的性
23、質(zhì)，與試探電荷無(wú)關(guān)。是電場(chǎng)本身的性質(zhì)，與試探電荷無(wú)關(guān)。但是電勢(shì)能是由電場(chǎng)的電荷共同決定的但是電勢(shì)能是由電場(chǎng)的電荷共同決定的高度和電勢(shì)類比高度和電勢(shì)類比 重力場(chǎng)中，同一物體在不重力場(chǎng)中，同一物體在不同位置，同位置，E Ep p不同。不同。電場(chǎng)中，同一電荷在電場(chǎng)電場(chǎng)中，同一電荷在電場(chǎng)中的不同位置中的不同位置,E,EP P不同。不同。不同物體在同一位置，不同物體在同一位置，E Ep p正比于質(zhì)量正比于質(zhì)量m m不同電荷在同一位置，不同電荷在同一位置，E EP P正比于電量正比于電量q qE Ep p/m = gh/m = gh，h h只與相對(duì)位只與相對(duì)位置有關(guān)置有關(guān) E EP P/q /q 叫做電勢(shì)
24、叫做電勢(shì) ， 只與只與相對(duì)位置有關(guān)相對(duì)位置有關(guān)只由地球和位置決定，與m無(wú)關(guān)只電場(chǎng)和位置決定，與q的大小和正負(fù)無(wú)關(guān)負(fù)值表示比零小負(fù)值表示比零小電勢(shì)能和電勢(shì)的比較電勢(shì)能和電勢(shì)的比較單位單位J單位單位V由電場(chǎng)和試探電荷共由電場(chǎng)和試探電荷共同決定同決定只由電場(chǎng)決定只由電場(chǎng)決定與在電場(chǎng)中的位置有與在電場(chǎng)中的位置有關(guān)關(guān)與在電場(chǎng)中的位置有與在電場(chǎng)中的位置有關(guān)關(guān)標(biāo)量有正負(fù)，負(fù)表示標(biāo)量有正負(fù)，負(fù)表示比零小比零小標(biāo)量有正負(fù)，負(fù)表示比標(biāo)量有正負(fù)，負(fù)表示比零小零小電勢(shì)能電勢(shì)能EPA=qA電勢(shì)電勢(shì)A=EPA/q表明試探電荷移動(dòng)到參考面表明試探電荷移動(dòng)到參考面的做功本領(lǐng)的做功本領(lǐng)表明每表明每1C的試探正電荷移的試探正電荷
25、移動(dòng)到參考面的做功本領(lǐng)動(dòng)到參考面的做功本領(lǐng)正負(fù)還與試探電荷的正負(fù)還與試探電荷的正負(fù)有關(guān)正負(fù)有關(guān)正負(fù)只與電場(chǎng)有關(guān)，與試探電荷的正負(fù)無(wú)關(guān)正負(fù)只與電場(chǎng)有關(guān)，與試探電荷的正負(fù)無(wú)關(guān)AB注意注意:電勢(shì)高未必場(chǎng)強(qiáng)大電勢(shì)高未必場(chǎng)強(qiáng)大場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)的比較場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)的比較場(chǎng)強(qiáng)場(chǎng)強(qiáng)電勢(shì)電勢(shì)定義：定義：A=WA/q定義：定義：E=F/q單位單位N/C單位單位V=J/C意義：反映電場(chǎng)力的性質(zhì)意義：反映電場(chǎng)力的性質(zhì)-每每1C的正電荷在這里受的的正電荷在這里受的電場(chǎng)力大小和方向電場(chǎng)力大小和方向意義：反映電場(chǎng)能的性質(zhì)意義：反映電場(chǎng)能的性質(zhì)-每每1C的正電荷在這里具有的正電荷在這里具有的電勢(shì)能有多少的電勢(shì)能有多少矢量，正負(fù)表示方向
26、矢量，正負(fù)表示方向標(biāo)量，正負(fù)表示大小標(biāo)量，正負(fù)表示大小由電場(chǎng)和位置決定，與試探由電場(chǎng)和位置決定，與試探電荷無(wú)關(guān)電荷無(wú)關(guān)由電場(chǎng)和位置決定，與試探由電場(chǎng)和位置決定，與試探電荷無(wú)關(guān)，但還與參考面選電荷無(wú)關(guān)，但還與參考面選擇有關(guān)擇有關(guān)小小 結(jié)結(jié)三、電勢(shì)三、電勢(shì)1、定義：、定義：表示單位正電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能有多少表示單位正電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能有多少2、單位：、單位： 伏特伏特 V 1V=1J/C3、順電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，逆電場(chǎng)線方向電勢(shì)升高、順電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，逆電場(chǎng)線方向電勢(shì)升高4、電勢(shì)和電勢(shì)能都是相對(duì)的，且為標(biāo)量，正負(fù)號(hào)均、電勢(shì)和電勢(shì)能都是相對(duì)的，且為標(biāo)量，正負(fù)號(hào)均表示大小表示大小5、已知電勢(shì)求電勢(shì)
27、能、已知電勢(shì)求電勢(shì)能qEPqEP計(jì)算帶正負(fù)號(hào)計(jì)算帶正負(fù)號(hào)計(jì)算帶正負(fù)號(hào)計(jì)算帶正負(fù)號(hào)請(qǐng)對(duì)照地勢(shì)請(qǐng)對(duì)照地勢(shì)gh或高度或高度h學(xué)習(xí)，注意質(zhì)量只有正值，而電量卻有正有負(fù)學(xué)習(xí)，注意質(zhì)量只有正值，而電量卻有正有負(fù)6、正正電荷在電勢(shì)電荷在電勢(shì)高高的地方電勢(shì)能的地方電勢(shì)能大大，負(fù)負(fù)電荷在電勢(shì)電荷在電勢(shì)高高的地方的地方電勢(shì)能電勢(shì)能小，小，正電荷順電場(chǎng)線移動(dòng)電勢(shì)能減少，負(fù)電荷相反正電荷順電場(chǎng)線移動(dòng)電勢(shì)能減少，負(fù)電荷相反 練習(xí)練習(xí). 如圖所示如圖所示,在同一條電場(chǎng)線上有在同一條電場(chǎng)線上有A . B .C 三點(diǎn)三點(diǎn),將將 的點(diǎn)電荷由的點(diǎn)電荷由A點(diǎn)移點(diǎn)移動(dòng)到動(dòng)到B點(diǎn)點(diǎn),電場(chǎng)力做什么功電場(chǎng)力做什么功?做多少功做多少功?電勢(shì)
28、能電勢(shì)能變化了多少變化了多少?在將該電荷由在將該電荷由B點(diǎn)移到點(diǎn)移到C點(diǎn)點(diǎn),電場(chǎng)電場(chǎng)力做什么功力做什么功?做多少功做多少功?電勢(shì)能變化了多少電勢(shì)能變化了多少? cq6106VA5VC20BABC四、電勢(shì)差（類比高度差）1。定義：電場(chǎng)中某兩點(diǎn)A、B的電勢(shì)之差UAB=A-B2。 UAB正負(fù)的意義：為正表示A點(diǎn)的電勢(shì)比較高、為負(fù)表示B點(diǎn)的電勢(shì)比較高3。電場(chǎng)力做功的求法（1）WAB=FSCOS適于勻強(qiáng)電場(chǎng)（2）WAB=qUAB=EPA-EPB適于任何電場(chǎng)推推導(dǎo)導(dǎo)4。 UAB=WAB/q表示在AB間移動(dòng)單位正電荷的做功（轉(zhuǎn)化電勢(shì)能）本領(lǐng)。（這也是電勢(shì)差的本質(zhì)定義）。電勢(shì)差由電場(chǎng)和AB位置決定，與功和電量
29、無(wú)關(guān)，與參考面的選擇也無(wú)關(guān)。其絕對(duì)值就是電壓！5。單位：伏特 1V=1J/C計(jì)算帶計(jì)算帶正負(fù)號(hào)正負(fù)號(hào)功、能量的單位：功、能量的單位：1eV=1.610-19JWAB=EPA-EPB=QA-QB=Q(A-B)=QUAB電場(chǎng)力做功正負(fù)的判斷 1：F與S的夾角，銳角-正，鈍角-負(fù)(此法不分場(chǎng)源和試探電荷的正負(fù))n2：公式W=qU=q（初-末）代入符號(hào)計(jì)算n3：電勢(shì)能減少-正功，電勢(shì)能增加-負(fù)功(此法不分場(chǎng)源和試探電荷的正負(fù))電勢(shì)高低（正負(fù)）的判斷 2：從場(chǎng)源看，正高負(fù)低，近正源高（遠(yuǎn)負(fù)源），遠(yuǎn)正源（近負(fù)源）低n1：從電場(chǎng)線看，順電場(chǎng)線電勢(shì)降低，逆電場(chǎng)線電勢(shì)升高n3：從試探電荷看：正試探電荷電勢(shì)能減少（正功）電勢(shì)降低，負(fù)試探電荷電勢(shì)能減少（正功）電勢(shì)升高，原因：EP=q注意：本節(jié)內(nèi)容絕不能死記！本節(jié)內(nèi)容絕不能死記！
重慶市高中物理 《電勢(shì)能和電勢(shì)差》課件 新教版選修31
