1、电势和电势差,探究1:将一个带正电的试探电荷在电场中某点由静止释放(重力不计),它将如何运动?哪种能量会增加?增加的能量从哪里来?这说明了什么?,增加的动能从哪里来,、定义:电荷在电场中与位置有关的能量叫做电势能。,Ep 标量,2、特点:具有相对性,通常选大地或无穷远处为零势能参考点。,一、电势能,可以与重力势能 类比,W甲= F|AB|cos=qE|AM|,在匀强电场中,把正电荷沿不同路径从A点移到B的过程中,求电场力做功?,沿甲路径电场力做功:,沿乙路径电场力做功:,沿丙路径电场力做功:,W乙= qE|AM|,方法(微元法和极限思维),静电力做功与路径无关,由电荷的始末位置决定.,电场力做
2、什么功,电势能怎么变化?,二、静电力做功的特点,结论:,电荷从A移到B的过程中:电场力做正功,电势能减小了,电场力做了多少正功,电势能就减少了多少 电场力做了多少负功,电势能就增加了多少 即:,三、电场力做功与电势能变化的关系,与重力做功的特点类比可知:,、下列说法中正确的是( )A.当两正点电荷相互靠近时,电场力做负功,它们的电势能增大B.当两负点电荷相互靠近时,电场力做正功,它们的电势能减小C.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D.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。,AD,当堂训练1,四、电势差,刚才的理论分析W= qE|AM| 表明:电场力做的功与移
3、动的电荷有关,所以不能用来描述电场本身的性质。,但电场力做的功与所移动电荷的电荷量的比值E|AM|与电荷无关,它反映电场自身在AB两点的性质。,我们定义这个比值为电场中AB两点的电势差,即,四、电势差,可以与高度差 类比,电势差:,四、电势差,1、物理意义:电势差反映电场本身的性质,与 无关。 2、单位:伏特,简称伏,符号为V,1V1J/C 3、是标量,可以是正值,也 可以是负值,电势差也叫电压,(测量式),当堂训练2,在电场中,把q+1C的电荷从A移到B时,电场力做功为 ,则A、B两点的电势差是多少?若把电荷从B移回A,电场力做功 为多少?B、A两点的电势差又是多少?,当堂训练2,解:由 得
4、如果从到移动时,电场力做负功,且 则,(1), (2)比值 有可能为正、负值。一般我们只关心其大小,且电势差 的大小记为电压。初中物理中,某段导体两端的电压,指的两端的电势差。,当堂训练2,即:,由例题得到以下启示:,五、电势,我们知道:电场中两点的电势差可以类比于重力场中的高度差。重力场中还有高度一词,电场中是否也有类似的概念呢?,在重力场中有:,在电场中有:,则有:,定义:把电荷在任意一点A的电势能与电荷量的比值叫做该点的电势 ,记作 有,五、电势,3. 标量 (有正负,表示大小),4. 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.
5、),五、电势,5、电场中某点的电势的大小是由电场本身的性质决定的,与放不放电荷及放什么电荷无关(与高度类似),五、电势,我们知道:沿着重力场的方向,高度是逐渐降低的。沿着电场的方向电势是否也有类似的特点呢?,若没有其它外力的影响,正电荷会自发的沿着电场线运动,电场力做正功,电势能减小即 ,由 知:,沿电场线方向电势逐渐降低,如图,A、B、C是电场中的三点,将电荷量为1C的正电荷分别从A、C移动到B时,电场力做的功分别为10J、-5J, (1)若规定B为电势零点,求A、C两点的电势,及AC的电势差 (2)若规定A为电势零点,求A、C两点的电势,及AC的电势差,当堂训练3,分析:,当堂训练3,重力
6、场中有等高线、等高面,电场中是 否也有类似的概念呢?,六、等势面,1、定义:,电场中电势相同的各点构成的面,叫做等势面。,六、等势面,2、点电荷的等势面,匀强电场等势面,六、等势面,小结,反映电场本身能的性质与q无关,1.类比重力场的高度差引入电势差:,2.类比重力场的高度引入电势:,3. 电势差与电势的关系:,如图所示,电场中有A、B两点,则下列说法中正确的是( ) A、电势A B 场强EAEB B、电势A B 场强EAEpB,BC,思考题1,如果把q=1.010-8C的电荷从无穷远处移至电场中的A点,需克服电场力做功W=1.210-4J.那么 q在A点的电势能和在A点的电势各是多少? q未移入电场前A点的电势是多少 ?,思考题2,