《广东省广州市高中物理 第一章 电场 第四节 电势差 电势（3）课件 粤教版选修31》由会员分享，可在线阅读，更多相关《广东省广州市高中物理 第一章 电场 第四节 电势差 电势（3）课件 粤教版选修31（37页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、重力场电场1.如图（如图（1），分别沿三个不同路径，小球从），分别沿三个不同路径，小球从A运动到运动到B，重力做功多大？重力做功多大？（1）（2）2.如图（如图（2），分别沿三个不同路径，小球从），分别沿三个不同路径，小球从A运动到运动到B，电场力做功多大？电场力做功多大？1.1.定义定义定义定义: :电荷电荷电荷电荷q q在电场中由一点在电场中由一点在电场中由一点在电场中由一点A A移动到另一点移动到另一点移动到另一点移动到另一点B B时时时时, ,电电电电场力所做的功场力所做的功场力所做的功场力所做的功WWABAB与电荷量与电荷量与电荷量与电荷量q q的比值的比值的比值的比值WWABAB/
2、q,/q,叫叫叫叫做做做做A,BA,B两点间的电势差两点间的电势差两点间的电势差两点间的电势差. .W WABAB=qU=qUABAB3.U3.UABAB也是跟路径无关也是跟路径无关也是跟路径无关也是跟路径无关; ;且跟且跟且跟且跟WWABAB和和和和q q都无关都无关都无关都无关, ,只是与电场只是与电场只是与电场只是与电场本身和两点位置有关本身和两点位置有关本身和两点位置有关本身和两点位置有关. .5.5.单位单位单位单位: : 伏特伏特伏特伏特(V)(V)4.4.标量标量标量标量. .6. 6. 电场力做功：电场力做功：电场力做功：电场力做功：可见可见,电场中电场中A、B两点间的电势差两
3、点间的电势差UAB,在数值在数值上等于单位正电荷由上等于单位正电荷由A点移动到点移动到B点时点时,电场力电场力所做的功所做的功WAB1v=1J/c 【例【例题1】在如在如图所示的所示的电场中，把点中，把点电荷荷q=+2q=+21010-11-11C C，由，由A A点移到点移到B B点，点，电场力做功力做功W WABAB=4=41010-11-11J J。A A、B B两点两点间的的电势差差U UABAB等于等于多少？多少？B B、A A两点两点间的的电势差差U UBABA等于多少？等于多少？UAB=UBA将将W和和q的正的正负号代入计算负号代入计算1.1.定义定义定义定义: :电荷在电场中所
4、具有的与电荷位置有关的势能电荷在电场中所具有的与电荷位置有关的势能电荷在电场中所具有的与电荷位置有关的势能电荷在电场中所具有的与电荷位置有关的势能叫电势能叫电势能叫电势能叫电势能2.2.电势能的变化电势能的变化电势能的变化电势能的变化电场力做正功电场力做正功电场力做正功电场力做正功, ,电势能减小电势能减小电势能减小电势能减小电场力做负功电场力做负功电场力做负功电场力做负功, ,电势能增加电势能增加电势能增加电势能增加（忽略重力）（忽略重力）3.电荷在电场中某点具有的电势能的大小是相对零势能电荷在电场中某点具有的电势能的大小是相对零势能面而言的面而言的.一般取无穷远的地方为零势能面一般取无穷远
5、的地方为零势能面复习回顾复习回顾1.什么是电势能？什么是电势能？2.什么是电势？什么是电势？3.什么是电势差？什么是电势差？4.电场力做功与电势差及电场力做功与电势差及电势能有什么关系？电势能有什么关系？A A A AB B B BC C C CD D D D15V15V5V5V0 0-3V-3V【例题【例题1 1】匀强电场的场强】匀强电场的场强方向水平向右，一点电荷方向水平向右，一点电荷沿半径为沿半径为R=20cmR=20cm的圆周，从的圆周，从A A点移动到点移动到B B点，点，已知角已知角O O为为90900 0，求，求（1 1）这一过程电场力做的功）这一过程电场力做的功. .（2 2）
6、A A、B B两点的电势差两点的电势差U UABABOAB【即使训练【即使训练1】如图，绝缘水平面上固定一带】如图，绝缘水平面上固定一带+4Q的质点的质点B，与它距离为，与它距离为r处放一电荷量为处放一电荷量为+Q的质点的质点A，A质量为质量为m，它与水平面的动，它与水平面的动摩擦因数为摩擦因数为，现将，现将A自由释放，当它速度达自由释放，当它速度达到最大值到最大值v时，系统电势能的变化量是多少？时，系统电势能的变化量是多少？m, QAB想一想想一想高度差、高度与零高度点的选择有关吗？高度差、高度与零高度点的选择有关吗？电势差、电势与零电势点的选择有关吗？电势差、电势与零电势点的选择有关吗？A
7、 BCD0V1V2V3V结论：结论：电势电势与零势点的选择有关，而与零势点的选择有关，而电电势差势差与零势点的选择无关。与零势点的选择无关。E0V1V2V-1V沿电场线方向电势如何变化？沿电场线方向电势如何变化？AB方法方法： 将一正电荷从将一正电荷从A点移动到点移动到B点，试判断点，试判断A、B两点电势的两点电势的高低？高低？结论结论：沿电场线方向，电势越来越低：沿电场线方向，电势越来越低1.取无穷远为零势点，正电荷产生的电场取无穷远为零势点，正电荷产生的电场中任一点的电势是大于零还是小于零？中任一点的电势是大于零还是小于零？+QAB2.取无穷远为零势点，负电荷产生的电场取无穷远为零势点，负
8、电荷产生的电场中任一点的电势是大于零还是小于零？中任一点的电势是大于零还是小于零？-QAB1.1.有关有关电场中某点的中某点的电势，下列，下列说法中正确法中正确 的是（的是（ ） A A、是、是电场本身的属性，与放入本身的属性，与放入该点的点的电荷情荷情 况无关况无关. . B B、由放在、由放在该点的点的电荷所具有的荷所具有的电势能的多少能的多少 来决定来决定. . C C、由放在、由放在该点的点的电荷的荷的电量多少来决定量多少来决定. . D D、与放在、与放在该点的点的电荷的正荷的正负有关有关. . 反馈练习反馈练习2 如如图所示，在点所示，在点电荷荷电场中的一条中的一条电力力线上依次有
9、上依次有A、B、C三点，分三点，分别把把+q和和-q的的试验电荷依次放在三点上，关于它荷依次放在三点上，关于它们所具有的所具有的电势能的正确能的正确说法是法是 A放上放上+q时，它，它们的的电势能能ABCB放上放上+q时，它，它们的的电势能能ABCC放上放上-q时，它，它们的的电势能能ABCD放上放上-q时，它，它们的的电势能能ABC反馈练习反馈练习3.3.在电场中一条电场线上有在电场中一条电场线上有A,BA,B两点两点, ,如图所示如图所示, ,若将一电荷若将一电荷q=-2.0q=-2.01010-6-6C C从从A A点移到点移到B B点点, ,电荷电荷克服电场力克服电场力做了做了4.04
10、.01010-4-4J J的功的功. .(1)U(1)UABAB等于多大等于多大? (2)? (2)电场线的方向如何电场线的方向如何? ?(3)(3)如在电场中有另一点如在电场中有另一点C,C,已知已知U UACAC=500V,=500V,若把这若把这一负电荷从一负电荷从B B移到移到C C点点, ,电场力做功多大电场力做功多大? ?A AB B反馈练习反馈练习4.4.4.4.已知已知已知已知电场电场中中中中A A A A点的点的点的点的电势为电势为8V,B8V,B8V,B8V,B点的点的点的点的电势为电势为-3V,C-3V,C-3V,C-3V,C点的点的点的点的电势为电势为8V,8V,8V,
11、8V,将将将将电电荷荷荷荷q=-5q=-5q=-5q=-510101010-7-7-7-7C, C, C, C, 若把若把若把若把q q q q从从从从C C C C点点点点经经B B B B点移到点移到点移到点移到A A A A点点点点, , , ,电场电场力做功又力做功又力做功又力做功又为为多多多多大大大大? ? ? ?反馈练习反馈练习5 5. . . .(2003(2003上海上海) )一一负电荷荷仅受受电场力的作用，从力的作用，从电场中的中的A A点运点运动到到B B点点, ,在此在此过程中程中该电荷做初速度荷做初速度为零的匀加速直零的匀加速直线运运动, ,则A A、B B两点的两点的
12、电场强度度E EA A、E EB B及及该电荷在荷在A A、B B两点的两点的电势能能A A、B B之之间的关（的关（ ）A.EA.EA A=E=EB B B. E B. EA AEB B直击高考直击高考A、B是一条电场线上的两点，若在是一条电场线上的两点，若在A点释放一初速为零的点释放一初速为零的电子，电子仅受电场力作用，并沿电场线从电子，电子仅受电场力作用，并沿电场线从A运动到运动到B，其，其速度随时间变化的规律如图所示设速度随时间变化的规律如图所示设A、B两点的电场强度两点的电场强度分别为分别为EA、EB，电势分别为，电势分别为UA、UB，则（，则（ ） （A）EA = EB （B）EA
13、EB （C）UA = UB （D）UAUB 课前复习课前复习（06上海）上海）带正电的点电荷固定于带正电的点电荷固定于Q点，电子在库仑力作用下，做以点，电子在库仑力作用下，做以Q为焦点的椭圆运动。为焦点的椭圆运动。M、P、N为椭圆上的三点，为椭圆上的三点，P点是点是轨道上离轨道上离Q最近的点。电子在从最近的点。电子在从M经经P到达到达N点的过程中点的过程中（）（）A.速率先增大后减小速率先增大后减小 B.速率先减小后增大速率先减小后增大C.电势能先减小后增大电势能先减小后增大 D.电势能先增大后减小电势能先增大后减小课前复习课前复习电势电势.电势差（第三课时）电势差（第三课时）等势面等势面匀强
14、电场中的等势面匀强电场中的等势面思考：匀强电场的等势思考：匀强电场的等势面怎么分布？面怎么分布？等势面的性质：等势面的性质：1、沿同一等势面移动电荷时，电场力不做功、沿同一等势面移动电荷时，电场力不做功2、思考：为什么电场线一定与等势面垂直？、思考：为什么电场线一定与等势面垂直？4、两个等势面能相交吗？、两个等势面能相交吗？等势面等势面3、沿着电场线方向，等势面的高低怎么变化？、沿着电场线方向，等势面的高低怎么变化？点电荷形成的电场中的等势面点电荷形成的电场中的等势面1.若有一电荷运动轨迹若有一电荷运动轨迹如图虚线所示，则电荷如图虚线所示，则电荷带什么电？带什么电？D2.如图，点电荷从如图，点
15、电荷从C到到B点电场力做功大小用点电场力做功大小用WCB表示，从表示，从B到到D点点电场力做功大小用电场力做功大小用WBD表示，且表示，且D、B、C所在所在的等势面间距相等，则的等势面间距相等，则WCB与与WBD大小关系如大小关系如何？何？+1在以点电荷为球心、在以点电荷为球心、r为半径的球面上各点相为半径的球面上各点相 同的物理量是同的物理量是 A电场强度电场强度 B同一电荷所受电场力同一电荷所受电场力C电势电势 D同一电荷具有的电势能同一电荷具有的电势能即时反馈即时反馈等量异种点电荷形成的电场中的等势面等量异种点电荷形成的电场中的等势面1.如图，取无穷远为零势如图，取无穷远为零势面，两点电
16、荷形成的电场面，两点电荷形成的电场中，连线的中垂线上任一中，连线的中垂线上任一点电势多大？点电势多大？AB2.若一具有初速度的点电荷从若一具有初速度的点电荷从A点运点运动到动到B点，只受电场力作用，则它在点，只受电场力作用，则它在A、B两点的动能哪点大？两点的动能哪点大？2如图，所示，两个固定的等量异种电荷，在它如图，所示，两个固定的等量异种电荷，在它们连线的垂直平分线上有们连线的垂直平分线上有a、b、c三点，则三点，则 Aa点电势比点电势比b点高点高Ba、b两点场强方向相同两点场强方向相同Ca、b、c三点与无穷远处电势相等三点与无穷远处电势相等D一带电粒子（不计重力）在一带电粒子（不计重力）
17、在a点无初速释放，点无初速释放， 则它将在则它将在a、b连线上运动连线上运动即时反馈即时反馈-+abMN3.如图如图MN为中垂线，一带电粒子从为中垂线，一带电粒子从M点以一初速点以一初速度度V0射入，轨迹如图，不考虑重力，则在射入，轨迹如图，不考虑重力，则在飞越飞越电电场的整个过程中（）场的整个过程中（）A.该粒子带负电该粒子带负电B.该粒子的动能先增大再减小该粒子的动能先增大再减小C.该粒子的电势能先该粒子的电势能先增大再减小增大再减小D.该粒子运动到无穷远处速度大小为该粒子运动到无穷远处速度大小为V0即时反馈即时反馈4如图，如图，P，Q是两个等量正点电荷，是两个等量正点电荷，O是是它们连线的中点，它们连线的中点，A，B是中垂线上的两点，是中垂线上的两点，OAvaC.粒子动能粒子动能Eka=EkcD.粒子电势能粒子电势能EbEa即时反馈即时反馈定义定义2:2:电场中某点的电势电场中某点的电势, ,等于单位等于单位正电荷正电荷由由该点移动到零该点移动到零电势能点电势能点时电场力所做时电场力所做的功的功. .:把电荷量把电荷量+q的点电荷从的点电荷从A点移到零势能点，点移到零势能点，A点的点的电势为电势为 ,电场力做功多大？电场力做功多大？
