《电势能电势与电势差》参考.ppt

第一章1．电势能是能量的一种形式，由电荷和电场所共有。2．电场力做功与路径无关，电场力做的功等于电荷电势能的减少量。3．电场线的方向就是电势降落最快的方向。4．电场线与等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。［自学教材］2．电势能(1)定义：电荷在电场中具有的势能。(2)静电力做功与电势能的关系：①静电力做的功等于电势能的，表达式为：WAB＝EpA－EpB。②电荷在某点的电势能，等于把它从这点移到位置时静电力做的功。[重点诠释](3)同一个电荷在同一位置的电势能与零电势能位置的规定有关，因此电势能是相对的。(4)电势能是能量的一种形式，电荷的电势能是由电荷和电场共有的。(5)电场力做的功只能决定电势能的变化量，而不能决定电荷在电场中某点的电势能的大小。1．一负电荷仅受静电力的作用，从电场中的A点运动到B点，在此过程中该电荷做初速度为零的匀加速直线运动，则A、B两点的电场强度EA、EB及该电荷在A、B两点的电势能EpA、EpB之间的关系为()A．EA＝EBB．EA<EBC．EpA＝EpBD．EpA>EpB解析：电荷做匀加速直线运动，说明电荷所受静电力恒定，由F＝qE可知，A、B两点电场强度相等，故A对，B错。由于静电力做正功，所以电势能减小，即EpA>EpB，故C错，D对。答案：AD[自学教材]2．电势差(1)定义：电场中两点的之差。(2)定义式：UAB＝－＝－UBA。(3)性质：电势差是标量，其大小只与电场中两点的位置有关，与是否存在检验电荷无关。[重点诠释](3)电势是标量：电势只有大小，没有方向，但有正负，正值表示该点电势比零电势点高，负值表示电势比零电势点低。(4)点电荷周围电势的高低：若规定无穷远处为零电势点时，则正电荷产生的电场中各点的电势均为正值，且越靠近正电荷的地方电势越高，负电荷形成的电场则相反。2．电势与电势差的关系2．电场中有A、B两点，其电势分别为φA和φB，场强分别为EA和EB。若φA<φB，则下列关于EA和EB的判断正确的是()A．EA>EBB．EA＝EBC．EA<EBD．条件不足，不能确定解析：在正点电荷的电场中，φA<φB时，EA<EB；在负点电荷的电场中，φA<φB时，EA>EB，在匀强电场中φA<φB时，EA＝EB，而题中没有给出电场的分布情况，故不能确定EA与EB的大小关系。1．定义电场中电势值相等的各点构成的曲面。2．特点(1)在同一等势面内任意两点间移动电荷时，静电力。(2)在空间没有电荷的地方两等势面不相交。(3)电场线跟等势面，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。(4)在电场线的地方，等差等势面密集。在电场线的地方，等差等势面稀疏。(5)等势面是虚拟的、为描述电场的性质而假想的面。[重点诠释]2．几种常见电场的等势面(1)点电荷电场的等势面，如图1－4－1中虚线所示。(2)等量异种电荷的电场的等势面，如图1－4－2甲所示，过两点电荷连线中点的中垂面是一个等势面。(3)等量同种电荷的电场的等势面，如图1－4－2乙所示。(4)匀强电场的等势面，是与电场线垂直的，间隔相等且相互平行的一簇平面，如图1－4－3所示。3．关于等势面的说法，正确的是()A．电荷在等势面上移动时，由于不受电场力作用，所以说电场力不做功B．在同一个等势面上各点的场强大小相等C．两个不等电势的等势面可能相交D．若相邻两等势面的电势差相等，则等势面的疏密程度能反映场强的大小答案：D[例1]有一带负电的点电荷，从电场中的A点移动到B点时，克服电场力做功6×10－4J，从B点移动到C点，电场力做功9×10－4J，求：(1)若以A为零势能点，点电荷在B、C两点的电势能各为多少？点电荷在A、C两点的电势能之差为多少？(2)若以B为零势能点，点电荷在A、C两点的电势能各为多少？在A、C两点的电势能之差为多少？[审题指导]解答本题时应注意以下两点：(1)点电荷的电势能与零势能点的选取有关。(2)点电荷在电场中两点间电势能的差值与零势能的选取无关。[解析](1)以A为零势能点时，由题意可知，把点电荷从B点移动到A点，电场力做功W1＝6×10－4J，所以点电荷在B点的电势能为EpB＝W1＝6×10－4J，把点电荷从C点移动到A点，电场力做功等于把点电荷从C点移动到B点、再从B点移动到A点电场力做功的代数和，即W2＝－9×10－4J＋6×10－4J＝－3×10－4J所以点电荷在C点的电势能为EpC＝W2＝－3×10－4J，A、C两点的电势能之差EpA－EpC＝0－(－3×10－4J)＝3×10－4J。(2)以B为零势能点时，把点电荷从A点移动到B点，电场力做功W1＝－6×10－4J，点电荷在A点的电势能为EpA＝W1＝－6×10－4J，从C点移动到B点，电场力做功W2＝－9×10－4J，点电荷在C点的电势能为EpC＝W2＝