第2講電勢差電勢電勢能

1、例題1將一電量為q=2 10c的點(diǎn)電荷從電場外一點(diǎn)P移至電場中某點(diǎn)A,電場力做功 4 10'j,求A點(diǎn)的電勢.第2講電勢差電勢電勢能根本概念一、靜電力做功的特點(diǎn)讓試探電荷q在電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電 場中沿幾條不同路徑從 A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，計(jì)算 這幾種情況下靜電力對電荷所做的功。2、如下圖，把電量為一 5X 109C的電荷，從電場中的 A點(diǎn)移直線到B點(diǎn)，其電勢能 (選填“增大、“減小或“不變);假設(shè)A點(diǎn)的電勢 Ua = 15V, B點(diǎn)的電勢 Ub= 10V,那么此過程中電場«M力做的功為 J.傾斜直線十BB?aZLa-打曲線結(jié)論：靜電力做的功只與電荷的起始位 置和終點(diǎn)位置有關(guān)，與電

2、荷經(jīng)過的路徑無關(guān)。拓展：該特點(diǎn)對于非勻強(qiáng)電場中也是成 立的。特別提醒:電場力做功與路徑無關(guān)， 和重力 做功具有相同的性質(zhì)電場力做功與電勢能的 變化關(guān)系與重力做功和重力勢能變化關(guān)系相 同，可用類比的方法加以記憶、理解和運(yùn)用3將帶電量為6X 10-6C的負(fù)電荷從電場中的 A點(diǎn)移到B點(diǎn)，克服 電場力做了 3X 10-5j的功，再從B移到C,電場力做了 1.2 X 10-5J 的功，那么(1) 電荷從A移到B,再從B移到C的過程中電勢能共改變了多 少？(2) 如果規(guī)定 A點(diǎn)的電勢能為零，那么該電荷在B點(diǎn)和C點(diǎn)的電 勢能分別為多少？(3) 如果規(guī)定B點(diǎn)的電勢能為零，那么該電荷在A點(diǎn)和C點(diǎn)的電 勢能分別為

3、多少？二、電勢能電場力做功與電勢能變化的關(guān)系1、電荷在電場中具有電勢能，電勢能具有相 對性，電勢能的大小由電荷和電場共同決定。2、電場力做功與電勢變化的關(guān)系 是3、在各種電場中計(jì)算電場力做功均可以使用 公式W= ,具體計(jì)算時(shí)，q、Uab均有正負(fù)，故計(jì)算得到的 Wb也有正負(fù)。在勻強(qiáng)電4、如下圖，a、b、c是某電場中一條電場線 AB上的三點(diǎn)，且 Aa=ab=bc=cB，用 晶、尿、民和Ea、Eb、Ec分別表示三點(diǎn)的電 勢和電場強(qiáng)度大小， A a bcB(1) 假設(shè)該電場是勻強(qiáng)電場，貝U帕、晁、風(fēng)的大小關(guān)系 為, Ea、Eb、氏的大小關(guān)系為 (2) 假設(shè)該電場是A處的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的，貝U亦、也、忙的大

4、小關(guān)系為, Ea、Eb、&的大小關(guān)系為 _(3) 假設(shè)該電場是B處的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的，貝U加、怩、怩的大小關(guān)系為場中還可以用 W=qEscosB計(jì)算電功。4、電場力做功與重力做功一樣，只與始末位置有關(guān)，與無關(guān)。5、電場力做正功，電荷的電勢能 電場力做負(fù)功，電荷的電勢 能。關(guān)于電勢能零點(diǎn)的規(guī)定三、電勢差電勢1、電荷q在電場中由一點(diǎn) A移動(dòng)到另一點(diǎn)B時(shí)，與的比值WJq，叫做A、B兩點(diǎn)間的電勢差UAb，用公式 表示為：。2、電勢差是描述電場根本性質(zhì)的物理量， 它只與電場本身的性質(zhì)有關(guān)，是個(gè)絕對量。3、電勢也是描述電場根本性質(zhì)的物理量，是個(gè)相對量。電場中某點(diǎn)的電勢，定義：電荷在電場中某一點(diǎn)的電勢能

5、與 他的電荷量的比值，叫做這一點(diǎn)的電勢。用$ 表示。表達(dá)式：$ = Ep/q (與試探電荷無關(guān))4.電勢是標(biāo)量，它只有大小沒有方向，但有 正負(fù)。Ea、Eb、氏的大小關(guān)系為；(4) 假設(shè)A、B處分別為兩個(gè)等量異種電荷，那么$a、$b、$c的大小關(guān)系為，Ea、Eb、氏的大小關(guān)系為* .以下關(guān)于電場中場強(qiáng)與電勢能、電勢的關(guān)系說法正確的選項(xiàng)是( )A. 電荷在電勢高處電勢能也一定大B. 場強(qiáng)越大的地方電勢一定越高C. 場強(qiáng)為零的地方電勢必為零D. 電勢為零的地方場強(qiáng)可以不為零5、 如下圖，a、b、c是某電場中一條電場線上的三點(diǎn)，電場線 的方向由a指向c,而b恰好在a、c的正中間，三點(diǎn)處的電勢分 別為；

6、a、；b、;:c,三點(diǎn)處的場強(qiáng)大小分別為Er Eb、巳，那么由此 判斷() -A、 > ；：b> ；：c B、Ea>E3>&+C、 -b = ；：b ；：cD Ea=Eb=Eo6、 如下圖，勻強(qiáng)電場電場線與 AC平行，把IO-8C的負(fù)電荷從A 點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做功 6X IO-5j, AB長6cm, AB與AC成60o 角。求：(1) 場強(qiáng)方向；(2) 設(shè)B處電勢為IV,那么A處電勢為多少？(3) 場強(qiáng)為多少？電子在A點(diǎn)電勢能為多少？物理意義：電荷量為1C的電荷在該點(diǎn)的5. 單位：伏特(V) 1V = 1J/C電勢能是1J,那么該點(diǎn)的電勢就是 IV。在一個(gè)靜電

7、場中，只有規(guī)定了零電勢后才 能確定其它各點(diǎn)的電勢。通常取離電場無窮遠(yuǎn) 處電勢為零；實(shí)際應(yīng)用中常取大地電勢為零。6、電勢差、電勢的單位都是 V, 1V= 1J/C.7、電勢差、電勢都是標(biāo)量，電勢的正、負(fù)表示比零電勢高還是低；電勢差Uab=a,顯然，* ：AB = - BA。&電場線也可以形象地反映電場中各點(diǎn)電勢 的上下，即沿電場線的方向就是 方向。這是判斷電勢上下的重要手段。特別提醒:電勢和電勢差都是用來描述電場 能的性質(zhì)的物理量，電勢差也是用比值來定義 的物理量，其大小與電荷以及電場力做的功沒 有關(guān)系，取決于電場本身的性質(zhì)， 假設(shè)是勻強(qiáng)電 場，那么U= Ed,其中d是指沿場強(qiáng)方向上的距

8、 離.對于電勢，選參考點(diǎn)的電勢為零后，那么某 點(diǎn)的電勢就可以表示為該點(diǎn)到參考點(diǎn)的電勢 差了，電勢是相對的，是標(biāo)量，電勢差是絕對7、如圖8 1所示，實(shí)線是一個(gè)電場中的電場 線，虛線是一個(gè)負(fù)檢驗(yàn)電荷在 這個(gè)電場中的軌 跡，假設(shè)電荷是從 a處運(yùn)動(dòng)到b處，以下判斷正 確的是A. 電荷從a到b加速度減小B. b處電勢能大C. b處電勢高D. 電荷在b處速度小E18-18如下圖，P、Q是兩個(gè)電荷量相等的正點(diǎn)電荷，它們連線的中點(diǎn)是O, A、B是中垂線上的兩點(diǎn)，OA<OB,用EA、Eb、;：A、；：b分別表示A、B兩點(diǎn)的場強(qiáng)和電勢，貝U()A. Ea一定大于Eb ,；：a 一定大于；：bB.Ea不一定大

9、于EB ,；：A 一定大于；：B的.還要注意總結(jié)物理量的的含義，在矢量中，“一表示方向，在標(biāo)量中一是表 示物理量的性質(zhì)，如正功、負(fù)功，正電、負(fù)電. 二是表示大小，如電勢的一3v, 5v，- 3v>5v.請同學(xué)們務(wù)必注意.三、等勢面1、同一等勢面上任何兩點(diǎn)間電勢差為零。2、在同一等勢面上如何兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷， 電場力不做功。3、 等勢面與電場線，并且由電勢高的等勢面電勢低的等勢面。C. Ea一定大于Eb , 不一定大于B八I、 J -、. -世 .晉D. Ea不一定大于Eb ,a不一定大于：bi9、 一個(gè)帶正電的質(zhì)點(diǎn)，電量 q=2 0X IO-9c，在靜電場中由 a點(diǎn)移 到b點(diǎn)，在這個(gè)過程中

10、，除電場力外，其他力做功6 0X 10-5j,質(zhì) 點(diǎn)的動(dòng)能增加了 8.0X I0-5j,那么a, b兩點(diǎn)的電勢差 帕一尿?yàn)?444A. 3X 10 V B. 1X 10 V C. 4X 10 V D. 7X 10 V10. 一帶電油滴在勻強(qiáng)電場E中的運(yùn)動(dòng)軌跡如右圖中虛線所示，電場方向豎直向下假設(shè)不計(jì)空氣阻力，那么此帶電油滴從a運(yùn)動(dòng)到b4、等勢面越密，電場強(qiáng)度越大。5、等勢面不相交、不相切。的過程中，能量變化情況為A .動(dòng)能減小B .電勢能增加C .動(dòng)能和電勢能之和減少D .重力勢能和電勢能之和增加動(dòng).求小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的電勢能與在O點(diǎn)的電勢能之差.12、如下圖，在場強(qiáng)為E,方向豎直向上的勻強(qiáng)電場中，水平固定一塊長方形絕緣薄板。將一質(zhì)量為m,帶有電荷-q的小球,從絕緣板上方距板 h高處以速度vo豎直向下拋出。小球在運(yùn)動(dòng)時(shí)， 受到大小不變的空氣阻力f的作用，且f<qE+mg,設(shè)小球與板碰撞時(shí)不損失機(jī)械能，且電量不變。求小球在停止運(yùn)動(dòng)前所通過的 總路程s ?特別提醒:等勢面和電場線處處垂直， 且從 高等勢面指向低等勢面