《物理1.4电势和电势差课件(粤教版选修3-1)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理1.4电势和电势差课件(粤教版选修3-1)（55页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四节节 电势电势 和电势电势 差课标定位 学习目标：1.知道电场力做功的特点和电势能 的概念 2理解电场力做功与电势能变化的关系 3理解电势差和电势的概念 4知道等势面的概念，知道电荷在等势面上 运动电场力不做功 重点难点：1.电场力做功的特点及电场力做功 的计算 2电势和电势差的理解与计算一、电势电势 差 1电场电场 力做功的特点 电场电场 力的功跟电电荷移动动的_无关，只由 电电荷的始末位置决定 2电场电场 力做功与电势电势 能的关系 电场电场 力做的功等于_的改变变量如果 电场电场 力做正功，则电势则电势 能_，如果电场电场 力 做负负功，则电势则电势 能_用公式表示WAB _路径电势
2、电势 能 减少 增加 EpAEpB功电电荷量伏特 伏 正负负 电压电压思考感悟1电场电场 力做功与之前学过过的哪种力做功特 点相似？这这两种力做功与各自相应势应势 能的变变 化规规律是否也相似？ 提示：与重力相似电场电场 力与重力做功的特 点均是与物体的运动动路径无关，均只与物体 的初、末位置有关电场电场 力做功与电势电势 能变变 化的关系、重力做功与重力势势能变变化的关系 也很相似势势能的变变化量都等于各自相应应力 做功的负值负值 功伏特 标标量AB 高 低思考感悟 2物体有高低之分，物体间间存在高度差，电电 场场中各点的电势电势 也有高低之分，因此也会存 在“电势电势 差”高度差与起点(零
3、点)选择选择 无关 ，那么，电场电场 中两点间间的“电势电势 差”与零电电 势势的选择选择 又有什么关系呢？ 提示：电势电势 差与零电势电势 的选选取无关 图141三、等势势面 1定义义：电场电场 中电势电势 _的点构成的 曲面 2等势势面与电场电场 强弱的关系：等势势面密的地方 电场电场 _，等势势面疏的地方电场电场 _ 思考感悟 3电势电势 不相等的两个等势势面能相交吗吗？ 提示：不能相等强弱核心要点突破一、电场电场 力做功与电势电势 能的变变化 1电场电场 力做功的特点 电场电场 力对电对电 荷所做的功，与电电荷的初末位置 有关，与电电荷经过经过 的路径无关 (1)在匀强电场电场 中，电
4、场电场 力做功为为WqEd， 其中d为电为电 荷沿电场线电场线 方向上的位移 (2)电场电场 力做功与重力做功相似，只要初末位 置确定了，移动电动电 荷q做的功就是确定值值2电场力做功正负的判断 (1)根据电场力和位移的方向夹角判断，此法常 用于匀强电场中恒定电场力做功的判断夹角为 锐角做正功，夹角为钝角做负功 (2)根据电场力和瞬时速度方向的夹角判断，此 法常用于判断曲线运动中变化电场力的做功，夹 角是锐角做正功，是钝角做负功，二者垂直不做 功3电场力做功与电势能变化的关系 电场力做功与重力做功类似，与路径无关，取 决于初末位置，类比重力势能引入了电势能的 概念电场力做功与电势能变化的关系是
5、电场 力做功量度了电势能的变化： (1)电场力做功一定伴随着电势能的变化，电势 能的变化只有通过电场力做功才能实现，与其 他力是否做功，及做功多少无关 (2)电场力做正功，电势能一定减小；电场力做 负功，电势能一定增大电场力做功的值等于 电势能的变化量，即： WABEpAEpB.特别别提醒：(1)电场电场 力做功只能决定电势电势 能的变变化量，而不能决定电电荷电势电势 能的数值值(2)电电荷在电场电场 中的起始和终终止位置确定后，电电场场力所做的功就确定了，所以电电荷的电势电势 能的变变化也就确定了即时应时应 用 (即时时突破，小试试牛刀) 1(单选单选 )两个带带异种电电荷的物体间间距离增大
6、一 些时时( ) A电场电场 力做正功，电势电势 能增加 B电场电场 力做负负功，电势电势 能增加 C电场电场 力做正功，电势电势 能减少 D电场电场 力做负负功，电势电势 能减少解析：选选B.根据电场电场 力做功与电势电势 能改变变的关系，即电场电场 力做正功，电势电势 能减少；电场电场 力做负负功，电势电势 能增加，首先确定A、D错误错误 带带异种电电荷的物体相互吸引，距离增大时时，电场电场力做负负功，因此电势电势 能增加，B正确，C错误错误 ，故正确答案为为B.3各物理量的符号问题： (1)WAB、UAB、q均可正可负，WAB取正号表 示静电力做正功，UAB取正号表示AB，q 取正号表示
7、试探电荷为正电荷WAB取负号表 示静电力做负功，UAB0表示AB，q取负 号表示试探电荷为负电荷 (2)涉及W、U、q三者关系的计算时，可将各 量的正负号及数值一并代入进行计算，也可以 各物理量都取绝对值，电场力做功的正负要根 据电荷的移动方向及所受电场力的方向的具体 情况来确定，电势差的正负要看在电场中的始 末位置及场强方向特别别提醒：用关系式WABqUAB进进行相关计计算时时要注意W与U的角标标要对应对应 ，不要造成混乱，因为为UABUBA，WABWBA.D若电电荷由A点移到B点的过过程中，除受静电电 力外，还还受其他力的作用，则电则电 荷电势电势 能的变变 化就不再等于静电电力所做的功三
8、、对电势概念的理解 1电势的理解 (1)电势是表征电场中某点的能的性质的物理量 ，仅与电场中某点性质有关，与电场力做功的值 及试探电荷的电荷量、电性无关，也是采用比值 定义法 (2)电势的具体值只有在选定了零电势点后才有 意义，故电势是相对的电势零点的选取是任意 的，但以方便为原则如果没有特别规定，一般 选无穷远处或大地的电势为零(3)电势是标量，只有大小，没有方向，在规定 了零电势后，电场中各点的电势可以是正值， 也可以是负值正值表示该点电势比零高，负 值表示该点电势比零低，所以，同一电场中， 正电势一定高于负电势 (4)若以无穷远处电势为零，则正点电荷周围各 点电势为正，负点电荷周围各点电
9、势为负越 靠近正电荷电势越高，越远离负电荷电势越高 2电场中两点电势高低的判断方法 (1)根据电场力做功判断 在两点间移动正电荷，如果电场力做正功，则 电势降低；如果电场力做负功，则电势升高 在两点间移动负电荷，如果电场力做正功，则 电势升高；如果电场力做负功，则电势降低 (2)根据电场线方向判定 电场线的方向就是电势降低最快的方向 (3)根据电荷电势能的变化判断 在两点间移动正电荷时，电势能增加，则电势 升高；电势能减小，则电势降低 在两点间移动负电荷时，电势能增加，则电势 降低；电势能减小，则电势升高即时应时应 用 (即时时突破，小试试牛刀) 3(单选单选 )下列说说法中哪些是正确的是(
10、) A沿电场线电场线 的指向，场场强一定越来越小 B沿电场线电场线 的指向，电势电势 一定越来越低 C沿电场线电场线 方向移动电动电 荷，电势电势 能逐渐渐减小 D在电场电场 力作用下，正电电荷一定从电势电势 高处处 向电势电势 低处处移动动 解析：选选B.电场线电场线 的切线线方向就是场场强的方向 ，同时时也是电势电势 降低的方向，但不一定是场场强 减小的方向，故A错错，B对对只有沿电场线电场线 方 向移动动正电电荷，电势电势 能才减小，负电负电 荷则则相反 ，故C错错因为为不知道电电荷的初速度，所以D错错 四、对等势面的理解 1等势面就是在电场中电势相等的点所构成 的面随意找几个点，都能画
11、出它们的等势面 ，这样的几个等势面不能完整地描述电场如 果我们每隔相等的电势画等势面，也就是我们 通常所说的等差等势面，就可以比较形象、完 整地描述电场了等势面分布密的地方，电场 强度大；反之电场强度小 2等势势面的应应用 (1)知道等势势面的分布就知道电场电场 中各点电势电势 的高低差别别 (2)能求出电电荷在不同等势势面间间移动时电场动时电场 力 做的功，即WabqUabq(ab)即时应时应 用 (即时时突破，小试试牛刀) 4(双选选)如图图142所示，B、C、D三点 都在以点电电荷Q为圆为圆 心的圆圆弧上，将一试试 探电电荷从A点分别别移到B、C、D各点时时，静 电电力做的功大小比较较(
12、 )图142AWABWAC BWADWAB CWACWAD DWABWAC 解析：选选CD.B、C、D三点位于同一等势势面上 ，故UABUACUAD，将同一试试探电电荷从A点分 别别移到B、C、D各点，由WABqUAB可得静电电 力做功相同，故选选C、D.五、电势和电场强度的关系电势电势 电场电场 强度E 物理意 义义描述电场电场 的能的 性质质描述电场电场 的力的性质质大小(1)电场电场 中某点的 电势电势 等于该该点跟 选选定的标标准位置( 零电势电势 点)间间的电电 势势差(2)Ep/q， 在数值值上等于单单 位正电电荷在电场电场 中该该点具有的电电 势势能(1)电场电场 中某点的场场强
13、等 于放在该该点点电电荷所受 的电场电场 力F跟点电电荷电电 荷量q的比值值(2)EF/q ，E在数值值上等于单单位 正电电荷在该该点所受到的 静电电力电势电势 电场电场 强度E 矢标标 性标标量矢量单单位VV/m联联系(1)电势电势 沿着电场电场 强度的方向降落(2)大 小之间间不存在任何关系，电势为电势为 零的 点，场场强不一定为为零；电势电势 高的地方 ，场场强不一定大；场场强为为零的地方， 电势电势 不一定为为零；场场强大的地方，电电 势势不一定高即时应时应 用 (即时时突破，小试试牛刀) 5(双选选)如图图143是点电电荷形成的电场电场 的一条电场线电场线 ，其上两点A和B，如图图所
14、示， 比较较A、B两点电势电势 高低和电场电场 强度的大小 如规规定无穷远处电势为穷远处电势为 零，则则下列说说法可能 正确的是( )图143AEAEB, AB0 BEAEB,0AB CEAEB，AB0 DEAEB,0AB 解析：选选AD.顺顺着电场线电场线 方向电势电势 降低，所 以AB，由于只有一条电场线电场线 ，无法看出 电场线电场线 疏密，也就无法判定场场强大小同样样 无法判定当无穷远处电势为穷远处电势为 0时时，A、B的电电 势势是大于0还还是小于0.若是由正电电荷形成的场场 ，则则EAEB，AB0，若是由负电负电 荷形 成的场场，则则EAEB,0AB.所以选选A、D.六、电势与电势
15、能的区别和联系电势电势 电势电势 能Ep物理 意义义反映电场电场 的能的性 质质的物理量电电荷在电场电场 中某点 所具有的电势电势 能相关 因素电场电场 中某一点的电电 势势的大小，只跟电电 场场本身有关，跟点 电电荷q无关电势电势 能大小是由点 电电荷q和该该点电势电势 高低共同决定的电势电势 电势电势 能Ep大小电势电势 沿电场线电场线 逐 渐渐降落，选选定零电电 势势点后，某点的电电 势势高于零者为为正值值 ；低于零者为负值为负值正点电电荷(q)：电电 势势能的正负负跟电势电势 的正负负相同负负点 电电荷(q)：电势电势 能 的正负负跟电势电势 的正 负负相反单单位伏特(V)焦耳(J)特别别提醒：电势电势 是描述电场电场 能的性质质的物理量，既与电场电场 本身有关，还还与零势势面的选选取有关，但与放入的电电荷无关而电势电势 能不仅仅与电场电场、零势势面的选选取有关，还还与放入的电电荷有关不同点电电荷在电场电场 中同一点的电势电势 能不同，但电势电势 相同即时应时应 用 (即时时突破，小试试牛刀) 6(双选选)下列关于电势电势 高低的判断，正确的 是( ) A负电负电 荷从P点移到M点，电势电势 能增加，P 点电势电势 一定较较
