1、電勢能和電勢電勢能和電勢 正電荷q在電場強度為E的勻強電場中從A運動到M點有沒有產生位移？在什么力的作用下？位移方向和作用力方向關系如何？E+qAMF做功的過程是一個能量轉化的過程，那么電場力做功的過程是什么能轉化為什么能呢？一、電場力做功的特點一、電場力做功的特點 正電荷q在電場強度為E的勻強電場中由A運動到M電場力做了多少功？Eqq受力嗎？多大？AMW=qEAMF求試探電荷求試探電荷q從從A點沿直線點沿直線AB路徑移到路徑移到B點時電場力做的功：點時電場力做的功：E+q ABMcosWFABqEAMFCE+q ABWqEAMM結論：結論：在在勻強電場勻強電場中移動電荷時，靜電力做的功中移動

2、電荷時，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，但與有關，但與電荷經過的電荷經過的路徑路徑無關。無關。(對于非勻強電場也適用對于非勻強電場也適用)這與什么力做功像似呢？二、電勢能二、電勢能1.1.定義：電荷在電場中具有的與電荷位置有關的能，定義：電荷在電場中具有的與電荷位置有關的能，叫叫電勢能電勢能。（1 1）、電荷在電場中具有電勢能。）、電荷在電場中具有電勢能。2 2、電勢能的特性：、電勢能的特性： 將將+q+q由由A A移到移到B B的過程電場力對電的過程電場力對電荷做功為：荷做功為：將將-q-q由由A A移到移到B B的過的過程，電場力對電荷做程，電場力對電

3、荷做功為：功為：dAB+qELcosWqEdqEl電cosWqEdqEl 電（電場力做正功）（電場力做負功）電場力做功與電勢能有什么關系？（聯系重力電場力做功與電勢能有什么關系？（聯系重力做功與重力勢能的關系）做功與重力勢能的關系） （2 2）電場力對電荷做）電場力對電荷做正功正功，電荷的電勢能，電荷的電勢能減小減小 重力對物體做重力對物體做負功負功，物體的重力勢能增大，物體的重力勢能增大 （3 3）電場力對電荷做）電場力對電荷做負功負功，電荷的電勢能，電荷的電勢能增大增大2 2、電勢能的特性：、電勢能的特性： 重力對物體做重力對物體做正功正功，物體的重力勢能減小，物體的重力勢能減小（3 3）

4、電荷在電場中受到的作用力是）電荷在電場中受到的作用力是電場力電場力，也叫做，也叫做靜電力靜電力，庫侖力庫侖力。 （4）判斷電場強度E和電場力F的方向 如果電場中放入的是正電荷，那么電場力和電場強度方向會相同。 如果電場中放入的是負電荷，那么電場力和電場強度方向會相反。（1 1）電荷之間的相互作用分兩種：）電荷之間的相互作用分兩種：吸引和排斥吸引和排斥（2 2）有電荷，它周圍就存在）有電荷，它周圍就存在電場電場（5 5）電場力做）電場力做正功正功，電荷的電勢能，電荷的電勢能減小減小 電場力做電場力做負功負功，電荷的電勢能，電荷的電勢能增大增大（6 6）做功的正負做功的正負判斷判斷XFW.如果作用

5、力如果作用力F F和位移和位移X X方向相同，那么做正功方向相同，那么做正功如果作用力如果作用力F F和位移和位移X X方向相反，那么做負功方向相反，那么做負功(7) A.當同種點電荷相互靠近時，它們的電勢能增大 B.當異種點電荷相互靠近時，它們的電勢能減小+AB一般放入的試探電荷都是正電荷，這樣同種電荷越靠近，電勢能越增加，所以EpAEpB，WA WB如果說明放入的負電荷，這樣異種電荷越靠近，電勢能越減弱，所以EpAEpB，WAEpB，WA WB如果說明放入的負電荷，這樣異種電荷越靠近，電勢能越減弱，所以EpAEpB，WA B 場強EAEBB、電勢A B 場強EAEpBA AB BE EBC

6、（1）在同一等勢面上的任意兩點間移動電荷，電場力不做功（2）電場線（或E）等勢面，且由電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面 （4）等勢面密處場強大、電場線密，等勢面疏處場強小、電場線疏 （3）不同等勢面在空間不相交、不相切，閉合2、等勢面的特點：202010100 0（5）沿電場方向電勢降低最快（6）勻強電場中電勢均勻變化。1、定義：電場中電勢相同的各點構成的面，叫做等勢面。+等勢面是兩簇對稱曲面，兩電荷的連線上中點電等勢面是兩簇對稱曲面，兩電荷的連線上中點電勢最低；中垂線上中點電勢最高，向兩側電勢逐勢最低；中垂線上中點電勢最高，向兩側電勢逐漸降低，以中點對稱的兩點電勢相等。漸降低，以中點對稱

7、的兩點電勢相等。等勢面越密集的地方，等勢面越密集的地方，電場強度越大。電場強度越大。等勢面是與電場線垂直，間隔相等，相互平行的一簇平面。1111、關于等勢面，正確的說法是（、關于等勢面，正確的說法是（）A A電荷在等勢面上移動時不受電場力作用，所以不做功電荷在等勢面上移動時不受電場力作用，所以不做功B B等勢面上各點的場強大小相等等勢面上各點的場強大小相等C C等勢面一定跟電場線垂直等勢面一定跟電場線垂直D D兩等勢面不能相交兩等勢面不能相交CDCD等勢面等勢面如圖所示，虛線如圖所示，虛線a、b和和c是某靜電場中的三個等勢面，它們的電是某靜電場中的三個等勢面，它們的電勢分別為勢分別為 、 和和

8、 ，一帶正電粒子射入電場中，其運動軌跡，一帶正電粒子射入電場中，其運動軌跡如實線如實線KLMN所示。由圖可知：所示。由圖可知：A、粒子從、粒子從K到到L的過程中，電場力做負功的過程中，電場力做負功B、粒子從、粒子從L到到M的過程中，電場力做負功的過程中，電場力做負功C、粒子從、粒子從K到到L的過程中，電勢能增加的過程中，電勢能增加D、粒子從、粒子從L到到M的過程中，動能減少的過程中，動能減少abcACabcKLMN孤立點電荷電場中的一簇等勢面如圖所示中虛線所示，孤立點電荷電場中的一簇等勢面如圖所示中虛線所示，其電勢分別為其電勢分別為1 1、2 2、3 3，A A、B B、C C是某電場線與是某

9、電場線與這簇等勢面的交點，且這簇等勢面的交點，且abab=ac.=ac.現將一負電荷由現將一負電荷由a a移到移到b b，電場力做正功電場力做正功W W1 1；再由；再由b b移至移至C C，電場力做正功，電場力做正功W W2 2, ,則則（）A.WA.W1 1=W=W2 2，1 12 23 3B.WB.W1 1=W=W2 2，1 12 23 3C.WC.W1 1W W2 2，1 12 23 3D.WD.W1 1W W2 2，1 12 23 3C C1 12 23 3等勢面等勢面如圖所示，三個等差等勢面上有如圖所示，三個等差等勢面上有a、b、c、d四點，若四點，若將一個正電荷由將一個正電荷由c

10、經經a移動到移動到d電場力做正功電場力做正功W1，若由，若由c經經b移動到移動到d電場力做正功電場力做正功W2，則：，則：2121212121212121.，WWDWWCWWBWWA123cabdD1.如圖所示，如圖所示，a、b、c、d為某電場中的等勢為某電場中的等勢面，一帶正電粒子飛入電場后只在電場力作面，一帶正電粒子飛入電場后只在電場力作用下沿用下沿M點到點到N點的虛線運動由圖可知，點的虛線運動由圖可知，四個等勢面電勢四個等勢面電勢Ua、Ub、Uc、Ud由高到低由高到低的排列順序是的排列順序是_，帶電粒子在，帶電粒子在M、N兩兩點中，電勢能較大的是點中，電勢能較大的是_點點能力提升能力提升

11、:2.圖一表示等量異種電荷圖一表示等量異種電荷P和和Q形成的電場內的一簇形成的電場內的一簇等勢面，求等勢面，求(1)P、Q各帶何種電荷？各帶何種電荷？(1)(2)把把q=107C的正點電荷從的正點電荷從A移到移到B，電場力做多少功？，電場力做多少功？(2)(3)把把q從從B移到移到C電場力做多少功？電場力做多少功？(3)(4)把把q從從C移到移到A電場力做多少功？電場力做多少功？(4)(5)q從從A出發經過出發經過B和和C回到回到A的過程中電場力對電荷做的的過程中電場力對電荷做的總功為多少？總功為多少？3.如圖所示，細線一端系著一個帶電量為如圖所示，細線一端系著一個帶電量為+q、質量為、質量為

12、m的小球，另一端固定于的小球，另一端固定于O點，加一勻強電場后可使小點，加一勻強電場后可使小球靜止于圖示位置，此時懸線與豎直方向夾角為球靜止于圖示位置，此時懸線與豎直方向夾角為。要使電場的場強最小，該電場場強的方向怎樣？大小要使電場的場強最小，該電場場強的方向怎樣？大小如何？如何？Oq垂直懸線斜向上方垂直懸線斜向上方qmgEsin5 5、一帶電油滴在勻強電場、一帶電油滴在勻強電場E E中的運動軌跡如中的運動軌跡如圖虛線所示圖虛線所示, ,電場方向豎直向下電場方向豎直向下. .若不計空氣阻力若不計空氣阻力, ,則此帶電油滴從則此帶電油滴從a a運動到運動到b b的過程中的過程中, ,能量變化情況

13、能量變化情況為為( )( )A.A.動能減小動能減小B.B.電勢能增加電勢能增加C.C.動能和電勢能之和減少動能和電勢能之和減少D.D.重力勢能和電勢能之和增加重力勢能和電勢能之和增加EabC 電場的電場的力的性質力的性質我們必須用我們必須用場強場強E E來描述，那來描述，那么電場的么電場的能的性質能的性質我們又應該用什么物理量來描我們又應該用什么物理量來描述呢？能否用述呢？能否用“電勢能電勢能”呢？呢？ 電場的能的性質也是電場本身的一種屬性，電場的能的性質也是電場本身的一種屬性，它只能由場源本身所決定，而與電場中有無放入它只能由場源本身所決定，而與電場中有無放入試探電荷無關。而電勢能的大小是

14、與試探電荷的試探電荷無關。而電勢能的大小是與試探電荷的電量電量q q有關的（因有關的（因q q越大，其所受電場力就越大，越大，其所受電場力就越大，具有的做功本領大，電勢能也就大），故不能用具有的做功本領大，電勢能也就大），故不能用“電勢能電勢能”來描述電場的能的性質，我們引入一來描述電場的能的性質，我們引入一個新的物理量個新的物理量“電勢電勢”來表示它。來表示它。6.6.沿電場線沿電場線 ( (場強場強) )方向電勢方向電勢越來越低越來越低如何比較電勢的高低？如何比較電勢的高低？ABE電荷由電荷由A點運動的點運動的B點點正電荷正電荷負電荷負電荷電場力電場力做功做功正功正功負功負功電勢能電勢能變

15、化變化減少減少增加增加電勢電勢變化變化減少減少減少減少6 6、如圖所示，點電荷的靜電場中電場線用實線表示，但其方、如圖所示，點電荷的靜電場中電場線用實線表示，但其方向未標明，虛線是某一帶電粒子通過該電場區域時的運動軌向未標明，虛線是某一帶電粒子通過該電場區域時的運動軌跡。跡。a a、b b是軌跡上的兩點。若帶電粒子在運動中只受到電場是軌跡上的兩點。若帶電粒子在運動中只受到電場力作用，根據此圖可作出正確判斷的是力作用，根據此圖可作出正確判斷的是( )( )A.A.帶電粒子所帶電荷的性質帶電粒子所帶電荷的性質B.B.帶電粒子在帶電粒子在a a、b b兩點的受力方向兩點的受力方向C.C.帶電粒子在帶

16、電粒子在a a、b b兩點的速度何處較大兩點的速度何處較大D.D.帶電粒子在帶電粒子在a a、b b兩點的電勢能何處較大兩點的電勢能何處較大BCDab方法一方法一: : 根據電場力做功的正負判斷：根據電場力做功的正負判斷： 如何比較電荷電勢能的大小呢？如何比較電荷電勢能的大小呢？方法二方法二: : 直接根據公式直接根據公式 判斷判斷q方法三方法三: : 根據電場線來判斷根據電場線來判斷 例例3. 3. 將一電量為將一電量為 的點電荷從電場外的點電荷從電場外一點一點P P移至電場中某點移至電場中某點A, A, 電場力做電場力做 功功 , ,求求A A點的電勢點的電勢. .cq6102J5104解

17、解: :設場外一點設場外一點P P的電勢為的電勢為0pJWEPA5104VVqEPAA2010210465從從P A,P A,電場力做的功電場力做的功 PAEW-= 點評點評: :電勢的確定首先要確定零電勢處電勢的確定首先要確定零電勢處, ,且電勢可以且電勢可以為負為負. . 練習. 如圖所示,在同一條電場線上有A . B .C 三點,將 的點電荷由A點移動到B點,電場力做什么功?做多少功?電勢能變化了多少?在將該電荷由B點移到C點,電場力做什么功?做多少功?電勢能變化了多少? cq6106VA5VC20BABC重力勢能和電勢能類比重力勢能和電勢能類比 重力場中，重力：地球和重力場中，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中，電場力：電荷之電場中，電場力：電荷之間的作用力間的作用力有重力就有重力勢能有重力就有重力勢能Ep= mghEp= mgh有電場力就有相應的能，