2.2 靜電力做功與電勢能、電勢與等勢面 課件(共28張PPT)

1、第1節(jié) 靜電力做功與電勢能第2章 電勢能與電勢差 魯科版 （2019版） 必修3一、電場力做功特點一、電場力做功特點m重力做功特點：與運動路徑無關(guān)；跟始末高度差成正比；電場力做功特點：與運動路徑無關(guān)；跟 ；二、電勢能二、電勢能回憶： 重力做功與重力勢能的關(guān)系：重力做正功，重力勢能減少；重力做負功，重力勢能增加；2.1 定義定義：電荷在電場中所具有的能叫電勢能，用：電荷在電場中所具有的能叫電勢能，用Ep表示，單位表示，單位J.問題：勢能包含哪些呢？WAB=EpA-EpB=mghA-mghB=-Ep重力勢能、彈性勢能、電勢能；屬于機械能嗎？屬于機械能嗎？2.2 電場電場力做功與電勢能變化的關(guān)系力做

2、功與電勢能變化的關(guān)系 靜電力做的 功等于電勢能的減小量。WAB=EpA-EpB=-Ep二、電勢能二、電勢能2.3 電荷在電場中某點的電勢能，等于電荷從 該點移動到零電勢能點靜電力所做的功。零電勢能點 : 無窮遠或接地、等量異種電荷的中點； 人為規(guī)定的2.4 電勢電勢能是標量，但有正負，其正負反映比零電勢能大還是小能是標量，但有正負，其正負反映比零電勢能大還是小2.5 2.5 說明：說明：1）電場力做功只能決定電勢能的變化，而不能決定電荷電勢能的數(shù)值；2）電荷在電場中的起始和終止位置確定后，電場力所做的功就確定了，所以電荷的電勢能的變化也就確定了；3）電荷在電場中移動時，電勢能的變化只與電場力所

3、做的功有關(guān)，與零電勢能點的選取無關(guān)； 二、電勢能二、電勢能延伸知識： 大小比較力力F1=2N，F(xiàn)2=-4N功功W1=2J，W2=-4J電勢能電勢能Ep1=2J，Ep2=-4J溫度溫度t1=2C，t2=-4C二、電勢能二、電勢能答案：答案：(1)增加了增加了1.8105 J(2)3105 J1.8105 J例1、將帶電量為610-6C的負電荷從電場中A點移到B點，克服電場力做310-5 J的功，再將該電荷從B點移到C點，電場力做了1.2 10-5J的功，則：（1）電荷從A點移到B點，再從B點移到C點，電勢能共改變了多少？（2）如果軌道A點的電勢能為零，則該電荷在B點和C點電勢能分別是多少？二、電

4、勢能二、電勢能A 2、將帶電量為610-8 C的負電荷從電場中A點移到B點，克服電場力做3.610-6 J的功，再將該電荷從B點移到C點，電場力做了6 10-6J的功，則關(guān)于A、B、C三點的電勢A 、B 、c ，以下關(guān)系正確的是（ ） A、C A B ； B、A CB ； C、A B c ； D、BA c ；二、電勢能二、電勢能例例3 3、如圖所示為一勻強電場，某帶電粒子從、如圖所示為一勻強電場，某帶電粒子從A A點運動到點運動到B B點，在這一點，在這一運動過程中克服重力做的功為運動過程中克服重力做的功為3.0 J3.0 J，電場力做的功為，電場力做的功為2.0 J2.0 J則下列說法則下列

5、說法正確的是正確的是( () )A A粒子帶負電粒子帶負電B B粒子在粒子在A A點的電勢能比在點的電勢能比在B B點少點少2.0 J2.0 JC C粒子在粒子在A A點的機械能比在點的機械能比在B B點少點少1.0 J1.0 JD D粒子在粒子在A A點的動能比在點的動能比在B B點多點多1.0 J1.0 JD 例例4 4、下列說法正確的是、下列說法正確的是( () )A A、在電場中順著電場線移動負電荷，電場力做正功，電荷電勢能減少；、在電場中順著電場線移動負電荷，電場力做正功，電荷電勢能減少；B B、在電場中逆著電場線移動正電荷，電場力做正功，電荷電勢能減少；、在電場中逆著電場線移動正電

6、荷，電場力做正功，電荷電勢能減少；C C、在電場中順著電場線移動正電荷，電場力做正功，電荷電勢能減少；、在電場中順著電場線移動正電荷，電場力做正功，電荷電勢能減少；D D、在電場中逆著電場線移動負電荷，電場力做負功，電荷電勢能增加；、在電場中逆著電場線移動負電荷，電場力做負功，電荷電勢能增加；C 二、電勢能二、電勢能書P35如圖所示，靜電噴涂時，噴槍噴出的涂料微粒帶負電，被噴工件帶正 電，微粒在靜電力作用下向工件運動，最后吸附在工件表面。微粒在 向工件靠近的過程中，假設(shè)只受靜電力作用，那么 A. 動能越來越小 ；B. 動能越來越大 ；C. 克服靜電力做功 ；D. 電勢能逐漸減??；C 二、電勢能

7、二、電勢能6、某區(qū)域的電場線分布如圖所示,一帶電粒子僅在電場力作用下沿圖中虛線所示的軌跡從A點運動到B點.下列說法正確的是 ()A.粒子帶正電；B.粒子在A點的加速度小于在B點的加速度；C.粒子在A點的速率大于在B點的速率；D.粒子在A點的電勢能大于在B點的電勢能；知識導(dǎo)圖知識導(dǎo)圖靜電靜電力做力做功功與運動路徑無關(guān)；與運動路徑無關(guān)；重力做功重力做功特點特點類比類比WAB=EpA-EpB=-Ep重力勢能；重力勢能；關(guān)系關(guān)系電勢電勢能能類比類比第2節(jié) 電勢與等勢面第第2章章 電勢能與電勢差電勢能與電勢差 魯科版 （2019版）版） 必修必修3電勢電勢1在場強為在場強為E E10 V/m10 V/m

8、的勻強電場中，有的勻強電場中，有A A、B B兩點，且它們兩點，且它們的距離為的距離為d d10 cm10 cm，現(xiàn)有不同的電荷放在，現(xiàn)有不同的電荷放在A A點，求它們在點，求它們在A A點的點的電勢能，并填入下列表中電勢能，并填入下列表中( (選選B B點為零電勢能點點為零電勢能點) )從此題你得到的結(jié)論結(jié)論是什么？ 2 J 3 J 6 J 1 J/C 1 J/C 1 J/C 電勢電勢1由電場本身的性質(zhì)決定的，與放不放電荷及由電場本身的性質(zhì)決定的，與放不放電荷及放什么電荷無關(guān)。放什么電荷無關(guān)。1.1 定義：定義：qEP1 V = 1 J/C1. 21. 2公式公式: :1. 3 1. 3 單

9、位單位: : 伏特伏特(V)(V) ( (計算時要計算時要代入正負號代入正負號) )1. 4 意義意義： 描述描述電場能電場能的的物理量電場中某一點的電勢在數(shù)值物理量電場中某一點的電勢在數(shù)值上上等于單位正電荷在等于單位正電荷在該點所具有的電勢該點所具有的電勢能；能；電荷電場中在某一點的電勢能與它的電電荷電場中在某一點的電勢能與它的電荷量的荷量的比值；比值；電勢電勢11. 5 1. 5 理解理解 電勢電勢是相對的是相對的。 電勢電勢零點的選取是任意的，但以方便為原則，如果零點的選取是任意的，但以方便為原則，如果沒有特別規(guī)定，一般選無窮遠或大地的電勢為零沒有特別規(guī)定，一般選無窮遠或大地的電勢為零電

10、勢電勢是表征電場中某點是表征電場中某點能能的性質(zhì)的物理量，僅與電的性質(zhì)的物理量，僅與電場中某點性質(zhì)有關(guān)，場中某點性質(zhì)有關(guān)，與電場力做功的值及試探電荷的與電場力做功的值及試探電荷的電荷量、電性無關(guān)電荷量、電性無關(guān)。電勢電勢是標量是標量，在規(guī)定了零電勢后，電場中各點的電，在規(guī)定了零電勢后，電場中各點的電勢可以是正值，也可以是負值。正值表示該點電勢比勢可以是正值，也可以是負值。正值表示該點電勢比零高，負值表示該點電勢比零低。零高，負值表示該點電勢比零低。電勢電勢1 沿電場線方向，電勢降低沿電場線方向，電勢降低最快最快；1. 6 1. 6 電勢與電場線的關(guān)系電勢與電場線的關(guān)系1.7 區(qū)別區(qū)別 “場強場

11、強” 、“電勢電勢”“場強場強”“電勢電勢”“力力”“能能”定義式定義式定義式定義式矢量矢量標量標量決定因素決定因素決定因素決定因素1.8 點電荷電勢公式點電荷電勢公式*rQk電勢電勢1如圖所示，a、b為某電場線上的兩點，那么以下的結(jié)論正確的是 （ ） A把正電荷從a移到b，電場力做正功，電荷的電勢能減少，電勢升高;B把正電荷從a移到b，電場力做負功，電荷的電勢能增加，電勢降低;C把負電荷從a移到b，電場力做正功，電荷的電勢能減少，電勢升高;D把負電荷從a移到b，電場力做負功，電荷的電勢能增加，電勢降低;等勢面等勢面22.1 2.1 定義定義 電場電場中電勢相同的各點構(gòu)成的面叫做等勢面中電勢相

12、同的各點構(gòu)成的面叫做等勢面2.2 2.2 等勢面等勢面是為了形象描述電場中各點電勢面是為了形象描述電場中各點電勢面人為畫出的曲面人為畫出的曲面2.3 2.3 等勢面等勢面的特點的特點1. 1.沿著同一等勢面移動電荷時靜電力不做功沿著同一等勢面移動電荷時靜電力不做功2.2.兩個電勢不同的等勢面不能相交兩個電勢不同的等勢面不能相交3.3.電場線總是由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面電場線總是由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面4.4.等勢面一定與電場線垂直，即跟場強方向垂直等勢面一定與電場線垂直，即跟場強方向垂直5.5.等勢面等勢面分布越密分布越密, ,場強越大場強越大; ;分布越疏分布越疏, ,場

13、強越小場強越小 等勢面等勢面2等勢面等勢面2 尖端放電尖端放電導(dǎo)體尖端的電荷密度很大，附近的電場特別導(dǎo)體尖端的電荷密度很大，附近的電場特別強強，可以大到使周圍空氣分子電離的程度，電離后所帶電荷與導(dǎo)體尖端的電荷符號相反的粒子由于被吸引而奔向尖端，與尖端上的電荷中和，就是就是尖端放電。尖端放電。應(yīng)用：避雷針應(yīng)用：避雷針課后作業(yè)講評課后作業(yè)講評31、一電場的電場線如圖所示。電場中 A、B 兩點電場強度的大小和電勢分別 用 EA、EB 和A、B 表示，請判斷 EA 與 EB、A 與B 的大小，并說明判斷 的理由。在圖中分別畫出過 A、B 兩點的等勢面。2、電場中有 A、B 兩點，若電荷量為 210-9

14、 C 的試探電荷在電場中的 A 點時，電勢能為 410-8 J； 在 B 點時，電勢能為 610-8 J。 求：（1）計算并比較 A、B 兩點的電勢高低。 （2）若電荷量為 -210-9 C 的試探電荷分別在 A、B 兩點，其電勢能分別為多少？ （3）正、負電荷在電場中具有的電勢能大小與電勢高低有何關(guān)系？例題例題41、真空中某靜電場的電場線分布如圖所示,圖中P、Q兩點關(guān)于點電荷q1水平對稱,P、Q兩點電場強度的大小分別為EP、EQ,電勢分別為P、Q.一個帶電粒子僅在電場力作用下沿虛線從M運動至N.下列判斷正確的是 （ ）A.EQEP；B.QP；C.此帶電粒子帶正電,它的電勢能先變大后變??；D.

15、此帶電粒子帶負電,它的電勢能先變大后變小；D例題例題42、(多選)兩個固定的等量異種點電荷所形成電場的等勢面如圖中虛線所示,一帶電粒子以某一速度從圖中a點進入電場,其運動軌跡如圖中實線所示,若粒子只受靜電力作用,則下列關(guān)于帶電粒子的判斷正確的是 （ ）A.帶正電；B.速度先變大后變小；C.電勢能先變大后變小；D.經(jīng)過b點和d點時的速度大小相同；CD3、如圖所示,a、b、c為電場中同一條電場線上的三點,其中c為ab的中點.已知a、b兩點的電勢分別為a=3 V,b=9 V,則下列敘述正確的是 （ ）A.該電場在c點處的電勢一定為6 V；B.a點處的電場強度Ea一定小于b點處的電場強度Eb；C.正電荷從a點運動到b點的過程中,，電勢能一定增大；D.正電荷只受靜電力作用時,，從a點運動到b點的過程中，動能一定增大；例題例題4C例題例題44、如如圖甲中圖甲中AB是某電場中的一條電場線是某電場中的一條電場線.若將一負若將一負電荷從電荷從A點處由靜止釋放點處由靜止釋放,負電荷沿電場線從負電荷沿電場線從A運動到運動到B過程中的速度隨時間變化圖像如圖乙所示過程中的速度隨時間變化圖像如圖乙所示.關(guān)于關(guān)于A、B兩點的電勢高低和場強大小關(guān)系兩點的電勢高低和場強大小關(guān)系,下列說法中正確的下列說法中正確的是（是（ ） A.AB,EAEBB.AB,EAEB C.AEBD.AB,EAEBA例題例