电场中能的性质 电势能，电势，电势差基础知识：带箭头的直线是某区域电场线的一条，用 EA、EB来表示A、B两点的电场强度，则下 列说法正确的是：ABB、 EAEBC、 EAEBD、 EA、EB的大小关系不确定 A、 EA=EB+静止静止思考 ：1. 电荷由静止释放,将如何运动?2.能否从能量的角度解释动能的增加?+ 电势能由于电荷间具有相互作用力，所以电荷 在力的作用下便会有运动的趋势，这种 趋势就是一种隐藏的能，叫电势能。M一、静电力做功有什么特点?EW = F|AB| cos = q E|AM|1.将电荷q从A沿直线移至B:AB+q+qFMEAB2.将电荷q从A沿折线移至B:对AM:W1 = q E |AM|对MB:W2 = 0对全程: W = W1 + W2= q E|AM|+qF+qF3.将电荷q从A沿曲线移至B:MEAB+qFEAB+qF+qF+qF+qFW = W1 + W2 + W3 + = q E|AM|W1 = q E x1W2 = q E x2W3 = q E x3 Mx1 + x2 + x3 +=?X1x24.将电荷q从A沿其它曲线移至B，静电力做功？5. 如果移动负电荷，14结论又如何？MEABqFEB+MAF q+6. 静电力做功有什么特点？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与初、末两点在电场线上的距离有关h二、回顾重力做功的特点是什么?ABCmg mg mg 1.在这三次情况下重力做功关系？2.WG = m g h3.电场力做功与重 力做功相似，我们 把静电力场重力场 加以类比二、电场力做功与电势能变化的关系电场力做功与电势能有什么关系？（联系重力 做功与重力势能的关系）电荷在电场中具有的与电荷位置有关的 能，叫电势能。物体被举高具有重力势能。1、电荷在电场中具有电势能。重力对物体做正功，物体的重力势 能减小2、电场力对电荷做正功，电荷的电势 能减小重力对物体做负功，物体的重力 势能增大3、电场力对电荷做负功，电荷的电势能 增大重力做多少功，物体重力势能 就变化多少。4、电场力做多少功，电荷电势能就变 化多少。重力势能是相对的，与零势能面有关5、电势能是相对的，与零电势能面有关 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。尽管重力做功与电场力做功很相似，但还是 存在很大差异存在两种电荷n正电荷顺电场线移动，n电场力做正功，电势能减少n 负电荷顺电场线移动，n电场力做负功，电势能增加n 正电荷逆电场线移动，n电场力做负功，电势能增加n 负电荷逆电场线移动，n电场力做正功，电势能减少重力势能是物体和地球所共有的，具 有系统性6、电势能是电荷和电场所共有的，具有系统 性7、电势能是标量，但有正负由此可见，电场力做功与重力做功，电势能 与重力势能都很相似，所以大家在学习电势 能过程中应该多联系重力做功与重力势能的 关系帮助理解电势能。三、电势能1.在电场中移动电荷时静电力做功与移动 路径无关,电荷在电场中有电势能(EP)2.静电力对电荷做正功 ,电荷的电势能减少(负功) WAB = EPA EPB (功是能量转化的量度)(增加)静电力做的功等于电势能的减少量.3.电势能具有相对性,电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功(通常把离场源无限远处或大地表面的电势能规定为零)?E荷q=+1c从A移动到B,AB相距L=1m,静电力做功为例1. 如图,在场强 的匀强电场中,点电多少?电势能如何变化?若规定EPB=0,则EPA=?AB Fq+若规定EPA=0,则EPB=?EPA = q E L COS讨论:2.若取B点的电势能为零,则A点的电势能为多少?1.若在AB两点间分别移动正、负电荷，请比较电荷电势能的变化MEABL3.点电荷的电量为2q、 3q、4.分析EPA/q一定吗？EPA / q = E L COS5.点电荷的电量为-q、-2q、 -3q、 则A点的电势能为多少? 则A点的电势能为多少?电势能与电量的比值为多少?+qF电荷在电场中某一点的电势能与1 V = 1 J/C四、电势（从能量的角度描述电场的性质）1. 定义:它的电荷量的比值2. 公式:3. 单位: 伏特(V) (计算时要代入正负号)例2. 试探电荷q1放在电场中的A点,电势能为E(规定无限远处电势能为零),A点的电势为_,若把试探电荷q1换成试探电荷q2放在电场中的A点,A点的电势为_ (仍规定无限远处电势能为零).若现在不取无限远处电势能为零,A点 的电势还是 吗?1. 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.)例3. 将一电量为 的点电荷 从电场外一点P移至电场中某点A, 电场力 做 功 ,求A点的电势.解:场外一点P的电势为从P A,电场力做的功 点评:计算电势首先要规定零电势处,且 电势可以为负.WPA = EPP - EPA1. 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.)2. 电势是标量,有正负,数值取决于零电势的选 取.(负电势表示该处的电势比零电势处电 势低.)ABCDE0V0V15V15V5V5V3V3V0V0V18V18V8V8V3V3V电场线指向电势降低的方向. 沿着电场线方向,电势将怎样变化?MEAB+q+qF3.沿电场线方向电势降低1.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.(通常取离场源电 荷无限远处或大地的电势为零.)2. 电势是标量,有正负,数值取决于零电 势的选取.(负电势表示该处的电势比 零电势处电势低.)例4. 把 的试探电荷放在电场中的A点,具有 的电势能,求A点的电势.若把 的试探电荷放在电场中的A点,电荷所具有的电势能是多少? 若把 的试探电荷放在电场中的A点,电 荷所具有的电势能又是多少? 复习复习: :电场力做功与电势能的变化电场力做功与电势能的变化a.a.从做功的角度来看：从做功的角度来看：b.b.从电荷的移动方向上来看：从电荷的移动方向上来看：顺着电场线移动顺着电场线移动正电荷正电荷电势能减少电势能减少负电荷负电荷电势能增加电势能增加电场力做正功，电势能减少；电场力做正功，电势能减少； 电场力做负功，电势能增加。电场力做负功，电势能增加。电场力做正功电场力做正功电场力做负功电场力做负功 顺着电场线移动顺着电场线移动WAB = EPA - EPBABCDE0V0V15V15V5V5V3V3V0V0V18V18V8V8V3V3V说明：说明：1 1、零电势点的选择可以是任意的。、零电势点的选择可以是任意的。 2 2、电势的高低是相对的，两点之间的电势差是、电势的高低是相对的，两点之间的电势差是 一定的，与零电势点的选取无关。一定的，与零电势点的选取无关。3 3、电势的正负表示与零电势点的电势相比是高、电势的正负表示与零电势点的电势相比是高 还是低。还是低。 4 4、沿电场线的方向，电势越来越低。、沿电场线的方向，电势越来越低。1、定义：2、单位：伏特（V） 1V=1J/C3、电势差是标量，但有正有负4、决定的因素：只与电场及始末两点的位置有关，与 检验电荷以及电场力对检验电荷所做的功无关。注意：电场力做的功WAB=qUAB（WAB、q、UAB都有正负号)5、 UABUBA， UAC UAB+UBC五、 电势差（电压）n1电势n2电势差与电势的关系n3电势能与电势的关系1 1、是非题（并简要说明理由。）、是非题（并简要说明理由。） A A、电荷沿电场线方向移动时，其电势能一定减小。、电荷沿电场线方向移动时，其电势能一定减小。 B B、检验电荷在电场中某点所受的电场力很大时，它在、检验电荷在电场中某点所受的电场力很大时，它在该点具有的电势能也一定大。该点具有的电势能也一定大。 C C、把两个异号电荷靠近时，电荷电势能增大。、把两个异号电荷靠近时，电荷电势能增大。 D D、电荷在电场中移动时，若电场力对电荷做正、电荷在电场中移动时，若电场力对电荷做正功，电荷的电势能一定减小功，电荷的电势能一定减小. .课堂训练：2 2、图为电场中的一条电场线，、图为电场中的一条电场线，A A、B B为这条电场为这条电场 线上的两点，则线上的两点，则A A、B B点的场强一定比点的场强一定比A A点的小点的小B B、B B点的电势一定比点的电势一定比A A点的低点的低C C、将电荷从将电荷从A A点移到点移到B B点，电荷的电势能一定减点，电荷的电势能一定减 小小D D、A A点的正电荷在只受电场力作用下一定沿电点的正电荷在只受电场力作用下一定沿电 场线运动到场线运动到B B点点B3 3、在电场线上有、在电场线上有A A、B B、C C三点，设三点，设C C点接地，点接地， 将将1C1C的正电荷由的正电荷由C C移到移到A A点，电场力做功为点，电场力做功为5J5J； 再将该电荷由再将该电荷由A A移到移到B B，电场力做功为电场力做功为8J8J，求，求 、 分别是多大？分别是多大？ 课课 堂堂 练练 习习BA练习4. 如图所示,在同一条电场线上有A . B .C 三点,将 的点电荷由A点移 动到B点,电场力做什么功?做多少功?电势能 变化了多少?在将该电荷由B点移到C点,电场 力做什么功?做多少功?电势能变化了多少? ABC五五. .等势面等势面电场中电势相等的点构成的曲 面叫做等势面。【约定约定】为了使等势面能够反映电场的 强弱，通常使相邻等势面之间的电 势差相等。等势面的性质等势面的性质1.沿着等势面移动电荷时，电场力所作的功为零。2.在任何静电场中电场线与等势面是互相垂直的。3.等势面愈密(即间距愈小)的区域，场强愈大。 2. 等 势 面等量异号点电荷的电场等量同号点电荷的电场正点电荷的电场孤立带电体的电场