廣東省廣州市高中物理第一章電場(chǎng)第四節(jié)電勢(shì)差電勢(shì)（3）課件粵教版選修3-1.ppt

第四節(jié)電勢(shì)差電勢(shì) 重力場(chǎng) 電場(chǎng) 1 如圖 1 分別沿三個(gè)不同路徑 小球從A運(yùn)動(dòng)到B 重力做功多大 1 2 2 如圖 2 分別沿三個(gè)不同路徑 小球從A運(yùn)動(dòng)到B 電場(chǎng)力做功多大 1 定義 電荷q在電場(chǎng)中由一點(diǎn)A移動(dòng)到另一點(diǎn)B時(shí) 電場(chǎng)力所做的功WAB與電荷量q的比值WAB q 叫做A B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 WAB qUAB 3 UAB也是跟路徑無關(guān) 且跟WAB和q都無關(guān) 只是與電場(chǎng)本身和兩點(diǎn)位置有關(guān) 5 單位 伏特 V 4 標(biāo)量 6 電場(chǎng)力做功 一 電勢(shì)差 可見 電場(chǎng)中A B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB 在數(shù)值上等于單位正電荷由A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí) 電場(chǎng)力所做的功WAB 1v 1J c 例題1 在如圖所示的電場(chǎng)中 把點(diǎn)電荷q 2 10 11C 由A點(diǎn)移到B點(diǎn) 電場(chǎng)力做功WAB 4 10 11J A B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB等于多少 B A兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UBA等于多少 UAB UBA 將W和q的正負(fù)號(hào)代入計(jì)算 1 定義 電荷在電場(chǎng)中所具有的與電荷位置有關(guān)的勢(shì)能叫電勢(shì)能 2 電勢(shì)能的變化 電場(chǎng)力做正功 電勢(shì)能減小 電場(chǎng)力做負(fù)功 電勢(shì)能增加 二 電勢(shì)能 忽略重力 二 電勢(shì)能 3 電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)具有的電勢(shì)能的大小是相對(duì)零勢(shì)能面而言的 一般取無窮遠(yuǎn)的地方為零勢(shì)能面 復(fù)習(xí)回顧 1 什么是電勢(shì)能 2 什么是電勢(shì) 3 什么是電勢(shì)差 4 電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差及電勢(shì)能有什么關(guān)系 例題1 勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向水平向右 一點(diǎn)電荷沿半徑為R 20cm的圓周 從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn) 已知角O為900 求 1 這一過程電場(chǎng)力做的功 2 A B兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB O A B 即使訓(xùn)練1 如圖 絕緣水平面上固定一帶 4Q的質(zhì)點(diǎn)B 與它距離為r處放一電荷量為 Q的質(zhì)點(diǎn)A A質(zhì)量為m 它與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為 現(xiàn)將A自由釋放 當(dāng)它速度達(dá)到最大值v時(shí) 系統(tǒng)電勢(shì)能的變化量是多少 m Q A B 想一想 高度差 高度與零高度點(diǎn)的選擇有關(guān)嗎 電勢(shì)差 電勢(shì)與零電勢(shì)點(diǎn)的選擇有關(guān)嗎 A B C D 0V 1V 2V 3V 結(jié)論 電勢(shì)與零勢(shì)點(diǎn)的選擇有關(guān) 而電勢(shì)差與零勢(shì)點(diǎn)的選擇無關(guān) E 0V 1V 2V 1V 沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)如何變化 A B 探究1 方法 將一正電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn) 試判斷A B兩點(diǎn)電勢(shì)的高低 結(jié)論 沿電場(chǎng)線方向 電勢(shì)越來越低 探究2 1 取無窮遠(yuǎn)為零勢(shì)點(diǎn) 正電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中任一點(diǎn)的電勢(shì)是大于零還是小于零 Q A B 2 取無窮遠(yuǎn)為零勢(shì)點(diǎn) 負(fù)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中任一點(diǎn)的電勢(shì)是大于零還是小于零 Q A B 探究2 1 有關(guān)電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì) 下列說法中正確的是 A 是電場(chǎng)本身的屬性 與放入該點(diǎn)的電荷情況無關(guān) B 由放在該點(diǎn)的電荷所具有的電勢(shì)能的多少來決定 C 由放在該點(diǎn)的電荷的電量多少來決定 D 與放在該點(diǎn)的電荷的正負(fù)有關(guān) 反饋練習(xí) 2如圖所示 在點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的一條電力線上依次有A B C三點(diǎn) 分別把 q和 q的試驗(yàn)電荷依次放在三點(diǎn)上 關(guān)于它們所具有的電勢(shì)能的正確說法是 A 放上 q時(shí) 它們的電勢(shì)能 A B C B 放上 q時(shí) 它們的電勢(shì)能 A B C C 放上 q時(shí) 它們的電勢(shì)能 A B C D 放上 q時(shí) 它們的電勢(shì)能 A B C 反饋練習(xí) 3 在電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線上有A B兩點(diǎn) 如圖所示 若將一電荷q 2 0 10 6C從A點(diǎn)移到B點(diǎn) 電荷克服電場(chǎng)力做了4 0 10 4J的功 1 UAB等于多大 2 電場(chǎng)線的方向如何 3 如在電場(chǎng)中有另一點(diǎn)C 已知UAC 500V 若把這一負(fù)電荷從B移到C點(diǎn) 電場(chǎng)力做功多大 反饋練習(xí) 4 已知電場(chǎng)中A點(diǎn)的電勢(shì)為8V B點(diǎn)的電勢(shì)為 3V C點(diǎn)的電勢(shì)為8V 將電荷q 5 10 7C 若把q從C點(diǎn)經(jīng)B點(diǎn)移到A點(diǎn) 電場(chǎng)力做功又為多大 反饋練習(xí) 5 2003上海 一負(fù)電荷僅受電場(chǎng)力的作用 從電場(chǎng)中的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn) 在此過程中該電荷做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng) 則A B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度EA EB及該電荷在A B兩點(diǎn)的電勢(shì)能 A B之間的關(guān) A EA EBB EA B 直擊高考 A B是一條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn) 若在A點(diǎn)釋放一初速為零的電子 電子僅受電場(chǎng)力作用 并沿電場(chǎng)線從A運(yùn)動(dòng)到B 其速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示 設(shè)A B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度分別為EA EB 電勢(shì)分別為UA UB 則 A EA EB B EA EB C UA UB D UA UB 課前復(fù)習(xí) 06上海 帶正電的點(diǎn)電荷固定于Q點(diǎn) 電子在庫侖力作用下 做以Q為焦點(diǎn)的橢圓運(yùn)動(dòng) M P N為橢圓上的三點(diǎn) P點(diǎn)是軌道上離Q最近的點(diǎn) 電子在從M經(jīng)P到達(dá)N點(diǎn)的過程中 A 速率先增大后減小B 速率先減小后增大C 電勢(shì)能先減小后增大D 電勢(shì)能先增大后減小 課前復(fù)習(xí) 電勢(shì) 電勢(shì)差 第三課時(shí) 等勢(shì)面 勻強(qiáng)電場(chǎng)中的等勢(shì)面 思考 勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面怎么分布 等勢(shì)面的性質(zhì) 1 沿同一等勢(shì)面移動(dòng)電荷時(shí) 電場(chǎng)力不做功 2 思考 為什么電場(chǎng)線一定與等勢(shì)面垂直 4 兩個(gè)等勢(shì)面能相交嗎 等勢(shì)面 3 沿著電場(chǎng)線方向 等勢(shì)面的高低怎么變化 點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的等勢(shì)面 1 若有一電荷運(yùn)動(dòng)軌跡如圖虛線所示 則電荷帶什么電 D 2 如圖 點(diǎn)電荷從C到B點(diǎn)電場(chǎng)力做功大小用WCB表示 從B到D點(diǎn)電場(chǎng)力做功大小用WBD表示 且D B C所在的等勢(shì)面間距相等 則WCB與WBD大小關(guān)系如何 1 在以點(diǎn)電荷為球心 r為半徑的球面上各點(diǎn)相同的物理量是 A 電場(chǎng)強(qiáng)度B 同一電荷所受電場(chǎng)力C 電勢(shì)D 同一電荷具有的電勢(shì)能 即時(shí)反饋 等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的等勢(shì)面 1 如圖 取無窮遠(yuǎn)為零勢(shì)面 兩點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中 連線的中垂線上任一點(diǎn)電勢(shì)多大 A B 2 若一具有初速度的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn) 只受電場(chǎng)力作用 則它在A B兩點(diǎn)的動(dòng)能哪點(diǎn)大 2 如圖 所示 兩個(gè)固定的等量異種電荷 在它們連線的垂直平分線上有a b c三點(diǎn) 則 A a點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)高B a b兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向相同C a b c三點(diǎn)與無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)相等D 一帶電粒子 不計(jì)重力 在a點(diǎn)無初速釋放 則它將在a b連線上運(yùn)動(dòng) 即時(shí)反饋 a b M N 3 如圖MN為中垂線 一帶電粒子從M點(diǎn)以一初速度V0射入 軌跡如圖 不考慮重力 則在飛越電場(chǎng)的整個(gè)過程中 A 該粒子帶負(fù)電B 該粒子的動(dòng)能先增大再減小C 該粒子的電勢(shì)能先增大再減小D 該粒子運(yùn)動(dòng)到無窮遠(yuǎn)處速度大小為V0 即時(shí)反饋 4 如圖 P Q是兩個(gè)等量正點(diǎn)電荷 O是它們連線的中點(diǎn) A B是中垂線上的兩點(diǎn) OA OB 用EA EB UA UB分別表示A B的場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì) 則A EA一定大于EB UA一定大于UBB EA不一定大于EB UA一定大于UBC EA一定大于EB UA不一定大于UBD EA不一定大于EB UA不一定大于UB 其他等勢(shì)面 5 電場(chǎng)線密的地方 等勢(shì)面密 5 下述說法正確的是 A 在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷 電場(chǎng)力不做功B 等勢(shì)面上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小一定相等C 放在電場(chǎng)中電勢(shì)高處 電荷的電勢(shì)能就大D 放在電場(chǎng)強(qiáng)度大處 電荷的電勢(shì)能就大 即時(shí)反饋 6 如圖 a b c d為某電場(chǎng)中的等勢(shì)面 一帶正電粒子飛入電場(chǎng)后只在電場(chǎng)力作用下沿M點(diǎn)到N點(diǎn)的虛線運(yùn)動(dòng) 由圖可知 四個(gè)等勢(shì)面電勢(shì)Ua Ub Uc Ud由高到低的排列順序是 該帶電粒子在M N兩點(diǎn)中 電勢(shì)能較大的是 點(diǎn) a b c d M N 即時(shí)反饋 7 一帶電粒子射入固定在O點(diǎn)的點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中 粒子軌跡如圖中虛線abc所示 圖中實(shí)線是同心圓弧