《高中物理 电势能和电势课件3 新人教版选修3》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高中物理 电势能和电势课件3 新人教版选修3(25页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、1.4 电势能和电势,引: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,B,M,A,F,q,W甲= F|AB|cos=qE|AM|,把正电荷沿不同路径从A点移到B电场力做功?,+,甲,乙,丙,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|,W丙= qE|AM|,沿任意路径电场力做功:,W任意=qE|AM|,结论:静电力做功与路径无关,由初末位置来决定.,电场力做功的过程是什么能转化为什么能呢?,、定义:电荷在电场中受到电场力而具有的与位置有关的势能叫做
2、电势能。,(Ep) 标量,负电荷逆着电场线移动,电场力做正功,电势能减少,、电场力做功改变电势能,正电荷顺着电场线移动,电场力做正功,电势能减少,正电荷逆着电场线移动,电场力做负功,电势能增加,负电荷顺着电场线移动,电场力做负功,电势能增加,、电场力做的功等于电势能的减少量,、相对性:大地或无穷远默认为零,、在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为正,负电荷在任一点具有的电势能都为负。 在负电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为负,负电荷在任意一点具有的电势能都为正。,7、电荷在电场中某一点A具有的电势能EP等于将该点电荷由A点移到电势零点电场力所做的功W的。即EP=W,
3、6、电势能有正负,却是标量,正负表示该点的电势能比零点的电势能的高低。,、下列说法中正确的是( ) A.当两正点电荷相互靠近时,它们的电势能增大 B.当两负点电荷相互靠近时,它们的电势能增大 C.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 D.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。,ABC,、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5106J的功,那么 ( ) A电荷在B处时将具有5106J 的电势能 B电荷在B处将具有5106J 的动能 C电荷的电势能减少了5106J D电荷的动能增加了5106J,CD,、将带电量为610-6C的负电荷从电场中的
4、A点移到B点,克服电场力做了310-5J的功,再从B移到C,电场力做了1.210-5J的功,则 (1)电荷从A移到B,再从B移到C的过程中电势能共改变了多少? (2)如果规定A点的电势能为零,则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少? (3)如果规定B点的电势能为零,则该电荷在A点和C点的电势能分别为多少?,增加了1.810-5J.,EPC=1.810-5 J,EPC=-1.210-5 J,EPB=310-5 J,EPA= -310-5 J,4、如图所示,在等量正点电荷形成的电场中,它们连线的中垂面ab上, 有一电子,从静止开始由a运动到b的过程中(a、b相对O对称),下列说法正确的是( ) A
5、.电子的电势能始终增多 B.电子的电势能始终减少 C.电子的电势能先减少后增加 D.电子的电势能先增加后减少,C,5、一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图虚线所示,电场方向竖直向下.若不计空气阻力,则此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为( ) A.动能减小 B.电势能增加 C.动能和电势能之和减少 D.重力势能和电势能之和增加,E,a,b,C,1、定义:,6、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,( 标量),3、相对性:一般选取无穷远或大地电势为零。,1J/C=1V,2、EP及q含符号,4、沿电场线 (场强)方向电势越来越低,5、正电荷的电场
6、中电势为正,负电荷的电场中电势为负,A B,7、电势是标量,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。,6、如图所示,点电荷的静电场中电场线用实线表示,但其方向未标明,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹。a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受到电场力作用,根据此图可作出正确判断的是( ) A.带电粒子所带电荷的性质 B.带电粒子在a、b两点的受力方向 C.带电粒子在a、b两点的速度何处较大 D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大,BCD,7、如图所示,是负点电荷产生的电场中的一条电场线。一个带正电的粒子(不计重
7、力)从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示,则该带电粒子在a点的加速度一定 在b点的加速度。带电粒子在a点的电势能一定 在b点的电势能。(填“大于”、“小于”式“等于”)。,N,b,a,小于,大于,-,8、如图,虚线a、b、c势某静电场中的三个等势面,它们的电势a最大,c最少,一带正电的粒子射入电场中,其运动轨迹如图实线KLMN所示,由图可知( ),粒子从K到L的过程中, 电场力做负功 粒子从L到M的过程中, 电场力做负功 粒子从K到L的过程中, 电势能增加 粒子从L到N的过程中, 动能减少,AC,9、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=1.21
8、0-4J.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 ?,10、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,+,2、几种常见的等势面,1、定义:,电场中电势相同的各点构成的面,叫做等势面。,(1)在同一等势面上的任意两点间移动电荷,电场力不做功,(2)电场线(或E)等势面,且由电势较高的等势面指向电势较低的等势面,(4)等势面密处场强大、电场线密,等势面疏处场强小、电场线疏,(3)不同等势面在空间不相交、不相切,闭合,3、等势面的特点:,(5)沿电场方向电势降低最快,(6)匀强
9、电场中电势均匀变化。,11、关于等势面,正确的说法是( ) A电荷在等势面上移动时不受电场力作用,所以不做功 B等势面上各点的场强大小相等 C等势面一定跟电场线垂直 D两等势面不能相交,CD,12、孤立点电荷电场中的一簇等势面如图所示中虚线所示,其电势分别为1、2、3,A、B、C是某电场线与这簇等势面的交点,且ab=ac.现将一负电荷由a移到b,电场力做正功W1;再由b移至C,电场力做正功W2,则( ) A.W1=W2,123 B.W1=W2,123 C.W1W2,123 D.W1W2,123,C,13、在匀强电场中有a、b、c三点,位置关系如图52-6所示,其中ab=3 cm,bc=1cm已
10、知电场线与abc三点所在的平面平行,若将电量为-210C的点电荷从a 移到b,电场力不做功,而把该电荷从a移到c,电场力做功为1.810J (1)画出通过 a、b、c 三点的电场线 (2)求该匀强电场的电场强度,答案:9102V/m,14、将一个-7.0C的电荷从无限远处移到图示电场中的A点时,电荷的电势能为-140J,问此过程中静电力做功是多少?,15、甲是等量异号电荷的电场线分布图,乙是等量同号点电荷的电场线分布图。AOB是两点电荷的连线的垂直平分线,O是连线中点。,(1)在甲图中,把单位正试探电荷从O点沿OA移动到无限远处,静电力是否做功?电势能是否变化?怎样变化? (2)在乙图中,把单位正试探电荷从O点沿OA移动到无限远处,静电力是否做功?电势能是否变化?怎样变化?,方法一: 根据电场力做功的正负判断:,如何比较电荷电势能的大小呢?,方法二: 直接根据公式 判断,电场力做正功,电势能减少; 电场力做负功,电势能增加。,方法三: 根据电场线来判断,