人教版選修31 第一章 第5節(jié) 電勢(shì)差 課件（33張）.ppt

第一章 靜電場(chǎng) 5電勢(shì)差 課前預(yù)習(xí) 1 定義電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)的 也叫 2 關(guān)系式設(shè)電場(chǎng)中a點(diǎn)的電勢(shì)為 a b點(diǎn)的電勢(shì)為 b 則 a b兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差為 uab b a兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差可以表示為 uba 所以u(píng)ab uba 電勢(shì)差 電壓 差值 電壓 a b b a 3 電勢(shì)差的正負(fù)電勢(shì)差是 但有正 負(fù) 電勢(shì)差的正 負(fù)表示兩點(diǎn)間電勢(shì)的高低 所以電場(chǎng)中各點(diǎn)間的電勢(shì)差可依次用 相加 4 單位在國(guó)際單位制中 電勢(shì)差與電勢(shì)的單位相同 均為 符號(hào) 標(biāo)量 代數(shù)法 伏特 v 1 關(guān)系wab quab或uab 2 證明wab q a q b 即wab quab 3 物理意義電勢(shì)差是表征 的性質(zhì)的物理量 在數(shù)值上a b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于 由a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力做的功 電勢(shì)差與靜電力做功的關(guān)系 epa epb q a b 電場(chǎng)能 單位正電荷 判一判 1 電場(chǎng)中兩點(diǎn)的電勢(shì)越高 電勢(shì)差越大 2 uab 0說(shuō)明從a到b電勢(shì)降低 3 電勢(shì)差有正負(fù)值 是矢量 4 wab 0說(shuō)明電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)的過(guò)程中靜電力做正功 5 若uab 0 則電場(chǎng)對(duì)電荷q做的功wab 0 6 公式wab quab適用于任何電場(chǎng) 不必考慮靜電力的大小和電荷移動(dòng)的路徑 對(duì)于靜電力是變力時(shí) 也同樣適用 a 解析 若c點(diǎn)電勢(shì)為零 a點(diǎn)電勢(shì)為4v b點(diǎn)電勢(shì)為2v 比較可得 電勢(shì)零點(diǎn)改變時(shí) 各點(diǎn)間的電勢(shì)差不變 課內(nèi)探究 提示 戶外高壓線上的幾十萬(wàn)伏高壓是指相鄰輸電線之間的電勢(shì)差 而小鳥是站在一根高壓線上 兩爪之間的電勢(shì)差非常小 流過(guò)小鳥的電流也非常小 當(dāng)然沒(méi)有生命危險(xiǎn) 探究一對(duì)電勢(shì)差的理解 1 關(guān)于電勢(shì)差的四點(diǎn)說(shuō)明 1 電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 由電場(chǎng)本身決定 與在這兩點(diǎn)間移動(dòng)的電荷的電荷量 靜電力做功的大小無(wú)關(guān) 在確定的電場(chǎng)中 即使不放入電荷 任何兩點(diǎn)間的電勢(shì)差也有確定值 2 講到電勢(shì)差時(shí) 必須明確所指的是哪兩點(diǎn)的電勢(shì)差 a b間的電勢(shì)差記為uab b a間的電勢(shì)差記為uba 3 電勢(shì)差為標(biāo)量 有正 負(fù)之分 電勢(shì)差的正負(fù)表示電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)的高低 4 電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與電勢(shì)零點(diǎn)的選取無(wú)關(guān) 2 電勢(shì)差與電勢(shì)的比較 答案 5v 2v3v c 探究二靜電力做功的多種求解方法 思考 公式wab quab適用于任何電場(chǎng)嗎 適用于帶電粒子受多個(gè)力的情況嗎 功的公式w fscos 可以用來(lái)計(jì)算靜電力做的功嗎 提示 適用 適用 可以 1 電場(chǎng)力做功的求解四法 2 應(yīng)用公式wab quab時(shí)的兩點(diǎn)注意 1 公式wab quab適用于任何電場(chǎng) 其中uab為電場(chǎng)中a b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 wab僅是靜電力做的功 不包括從a到b移動(dòng)電荷時(shí) 其他力所做的功 2 wab uab q均可正可負(fù) wab取負(fù)號(hào)表示從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)靜電力對(duì)電荷做負(fù)功 uab取負(fù)號(hào)表示 a b q取負(fù)號(hào)表示試探電荷為負(fù)電荷 解題指導(dǎo) 因?yàn)閝是正點(diǎn)電荷 所以以q為圓心的球面是一個(gè)等勢(shì)面 這是一個(gè)重要的隱含條件 由a點(diǎn)到b點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力是變力 所以不能直接用w fl求解 只能考慮運(yùn)用功能關(guān)系 1 若滑塊從水平軌道上距離b點(diǎn)s 3r的a點(diǎn)由靜止釋放 滑塊到達(dá)與圓心o等高的c點(diǎn)時(shí)速度為多大 2 在 1 的情況下 求滑塊到達(dá)c點(diǎn)時(shí)受到軌道的作用力大小 素養(yǎng)提升 1 只有電場(chǎng)力做功只發(fā)生電勢(shì)能和動(dòng)能之間的相互轉(zhuǎn)化 電勢(shì)能和動(dòng)能之和保持不變 它們之間的大小關(guān)系為 w電 e電 ek 2 只有電場(chǎng)力和重力做功只發(fā)生電勢(shì)能 重力勢(shì)能和動(dòng)能之間的相互轉(zhuǎn)化 電勢(shì)能 重力勢(shì)能 動(dòng)能三者之和保持不變 功和能的大小關(guān)系為 w電 wg e電 ep ek 電場(chǎng)中的能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題 3 多個(gè)力做功多種形式的能參與轉(zhuǎn)化 要根據(jù)不同力做功和不同形式的能轉(zhuǎn)化的對(duì)應(yīng)關(guān)系分析 總功等于動(dòng)能的變化 其關(guān)系為 w電 w其他 ek d 解析 場(chǎng)強(qiáng)方向向上 由帶電粒子軌跡的彎曲方向可知 電場(chǎng)力向上 則為正電荷 故a錯(cuò)誤 b點(diǎn)處的電勢(shì)能eb q b 0 01 30j 0 3j 則b錯(cuò)誤 在只有靜電力做功時(shí)電勢(shì)能與動(dòng)能之和不變 粒子在a點(diǎn)處的總能量e q a eka 0 01