《高中物理选修3-1人教版课件-1.4 电势能和电势》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理选修3-1人教版课件-1.4 电势能和电势（46页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、复习回顾 1 功的计算 2 重力做功的特点 1 与路径无关 由初末位置的高度差来决定 2 重力做功WG与重力势能变化的关系 3 重力势能是相对的 须选定零势能参考面 功是能量转化的量度 重力做正功 重力势能减少重力做负功 重力势能增加 一个试探电荷在电场中某点由静止释放 将如何运动 在电场力作用下电荷做加速运动 一段时间后获得一定的速度 试探电荷的动能增加 什么能转换为动能的呢 一 静电力做功的特点 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 对于非匀强电场也适用 B M A F q WAB F AB cos qE AM 把正电荷沿不同路径从A点
2、移到B电场力做功 做功的过程是一个能量转化的过程 那么电场力做功的过程是什么能转化为什么能呢 二 电势能 电场中的电荷由于受到电场力作用而具有的势能 正电荷从A点移到B点时 静电力做正功 电荷的电势能减少 正电荷从B点移到A点时 静电力做负功 即电荷克服静电力做功 电荷的电势能增加 如果是负电荷情况相反 二 电势能 1 电荷在电场中具有与其位置有关的能量叫电势能 2 电场力对电荷做正功 电荷的电势能减小 电场力对电荷做负功 电荷的电势能增大 电场力做的功等于电势能的减少量 例1 如图 在场强的匀强电场中 点电荷q 1c从A移动到B AB相距L 1m 电场力做功为多少 电势能如何变化 电荷在B点
3、具有的电势能多大 电势能减少 设A点的电势能 WAB EPA EPB 103J 电势能为负表示的物理意义是什么 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 电荷在某点的电势能 等于静电力把它从该处移动到零势能位置所做的功 电势能为负表示电荷在该处的电势能比零还要小 4 电势能是电荷和电场所共有的 具有系统性 3 电势能是相对的 与零电势能面有关 5 电势能是标量 重力势能和电势能类比 重力场中 重力 地球和物体之间存在的吸引力 电场中 电场力 电荷之间的作用力 有重力就有重力势能Ep mgh 有电场力就有相应的能 叫电势能EP Ep由物体和地面间的相对位
4、置决定 EP由电荷间的相对位置决定 W重 EP1 EP2 W电 EPA EPB 三 电势 定义 电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值公式 计算时要代入正负号 单位 伏特 V 1V 1J C标量 有正负 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 电势的固有性 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 即与Ep q无关 例1 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 比较
5、电荷在电场中某两点电势能大小的方法 1 做功判断方法2 电场线法3 由公式EP q 判断4 场源电荷判断法 电势高低的判断方法 1 电场线法2 场源电荷判断法3 做功判断法 沿着电场线方向 电势将怎样变化 沿电场线方向电势降低 课堂训练 1 一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点时 电场力做了5 10 6J的功 那么 A 电荷在B处时将具有5 10 6J的电势能B 电荷在B处将具有5 10 6J的动能C 电荷的电势能减少了5 10 6JD 电荷的动能增加了5 10 6J CD 课堂训练 2 如图1所示 a b为某电场线上的两点 那么以下的结论正确的是 A 把正电荷从a移到b 电场力做正
6、功 电荷的电势能减少B 把正电荷从a移到b 电场力做负功 电荷的电势能增加C 把负电荷从a移到b 电场力做正功 电荷的电势能增加D 从a到b电势逐渐降低 AD 课堂训练 3 有关电场中某点的电势 下列说法中正确的是 A 由放在该点的电荷所具有的电势能的多少决定B 由放在该点的电荷的电量多少来决定C 与放在该点的电荷的正负有关D 是电场本身的属性 与放入该点的电荷情况无关 D ABD CD 四 等势面 电场中电势相同的各点构成的面叫等势面 同一等势面上移动电荷时电场力不做功 等势面处处和电场线垂直 电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面 处于静电平衡状态的导体是一个等势体 它的表面是一个等势面
7、 等势面举例 匀强电场的等势面为一组平行平面 点电荷电场的等势面是以点电荷为球心的一簇球面 已知 ABC处于匀强电场中 将一个带电量q 2 10 6C的点电荷从A移到B的过程中 电场力做功W1 1 2 10 5J 再将该点电荷从B移到C 电场力做功W2 6 10 6J 已知A点的电势 A 5V 则B C两点的电势分别为 V和 V 试在右图中画出通过A点的电场线 A B C D 电势差与电势的关系 1 电势差 电场中两点间电势的差值 也叫电压 则有 或者表示成 显然 思考题 1 电势差可以是正值也可以是负值 电势差的正负表示什么意义 2 电势的数值与零电势点的选取有关 电势差的数值与零电势点的选
8、取有关吗 这与力学中学过的哪个概念相似 表示两点电势高低 无关与重力势能相似 静电力做功与电势差的关系 电荷q从电场中A点移到B点 即 或 思考题 1 UAB由什么决定 跟WAB q有关吗 2 WAB跟q UAB有关吗 由电场本身的因素决定与WAB q无关 跟q UAB都有关 答案B 1 一个带正电的质点所带电量q 2 0 10 9C 在静电场中由a点移到b点 在这一过程中 除电场力外 其他力做的功是6 0 10 5J 质点的动能增加了8 0 10 5J 则a b两点间的电势差Uab为 A 3 104VB 1 104VC 4 104VD 7 104V 电势差和电场强度的关系 电势差和电场强度的
9、区别 电场强度 电势差 物理意义 描述电场力的特征 描述电场能的特征 矢 标 量 物理公式 单位 E F q U W q 矢量 标量 V m V U Ed 在匀强电场中 沿场强方向的两点间的电势差等于场强与这两点的距离的乘积 E U d 在匀强电场中 场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差 如果A B不在同一条直线呢 两块平行板相距0 05m 两板间的电势差为1000V 两板间匀强电场的场强为多少 两板间有一个电子 它所受的电场力为多少 1 如图所示 两块带电平行板相距5cm 两板间的场强为1 2V m 两板间的电势差为多少 2 电场中的P点距A板为0 5cm p点距B板也为0 5cm
10、 则两点间的电势差为多少 p p 下列关于匀强电场中的场强和电势差的关系说法正确的是 A任意两点的电势差等于场强和这两点间距离的乘积 B沿电场方向 经任何相同距离电势降落必相等 C电势降落的方向必是场强的方向 D在相同距离的两点上 电势差大的其场强也大 图中实线表示电场线 虚线表示等势面 过a b两点的等势面的电势分别为40V 20V 那么ab连线的中点的电势值为 A等于30VB大于30VC小于30VD无法确定 a b c 已知 ABC处于匀强电场中 将一个带电量q 2 10 6C的点电荷从A移到B的过程中 电场力做功W1 1 2 10 5J 再将该点电荷从B移到C 电场力做功W2 6 10 6J 已知A点的电势 A 5V 则B C两点的电势分别为 V和 V 试在右图中画出通过A点的电场线 A B C D 课后思考题 在匀强电场中 沿场强方向经过相等的距离电势降落是相等的 若在匀强电场中 沿其它方向经过相等的距离电势降落是否相等呢
