靜電力做功與電勢能有什么關(guān)系課件

1、靜電力做功與電勢能有什么關(guān)系？2、電勢定義與大小計算3、若以無限遠(yuǎn)處電勢為0，在確定的電場中同一點A，放置不同電量的電荷，則A點的電勢數(shù)值與電荷有關(guān)嗎？電勢能呢？若以電場中其它不同位置做為零電勢點，則A點的電勢數(shù)值相同嗎？復(fù)習(xí)與討論：若以地面為零高度位置，則樓房頂?shù)母叨葹槎嗌伲繕琼數(shù)降孛娴母叨炔顬槎嗌?？若以地下室的地面為零高度位置，則樓房頂?shù)母叨葹槎嗌?？樓頂?shù)降孛娴母叨炔顬槎嗌伲拷Y(jié)論：各位置的高度數(shù)值是隨零高度位置改變而變化的，但兩確定位置的高度差卻是定值，與零高度的選擇無關(guān)。結(jié)論：電勢和高度一樣都具有相對性，與參考點的選擇有關(guān)，而對于電場中兩個確定的點之間的電勢的差值零電勢位置的選擇無關(guān)。ABCD0V1V2V3V0V1V2V-1VE思考：在如圖所示的電場中的某一條電場線上依次有A、B、C、D四個確定位置，各點電勢分別為3V、2V、1V、0V。那么如果改選C點為零電勢點，則其它三點的電勢各為多大？UD=0時，AB、BC、CD兩點電勢的差值分別為多少？UC=0時，AB、BC、CD兩點電勢的差值又為多大？電勢差定義：電場中兩點間電勢的差值叫電勢差，也叫電壓。電勢差可以是正值，也可以是負(fù)值。其正負(fù)號表示始末位置電勢的高低。例1：關(guān)于電勢差UAB和電勢φA、φB的理解，正確的是（）A．UAB表示B點相對A點的電勢差值，所以UAB=φB?φAB．UAB和UBA是不同的，它們有關(guān)系：UAB=?UBAC．φA、φB都有正負(fù)之別，所以電勢是矢量D．因為零電勢點是任意規(guī)定的，所以UAB的數(shù)值也就是可以為任意值B例2：如圖所示，如果B板接地（取大地的電勢為0，則與大地相連的導(dǎo)體的電勢也為0）則A點電勢為8V,M點的電勢為6V，N點電勢為2V,M、N兩點間的電勢差是多少負(fù)伏？如果該為A板接地，B板的電勢是多少？M、N兩點的電勢各為多少？M、N兩點的電勢差是多少伏？EMNBA練習(xí)1、在如圖所示的電場中，把點電荷q=+2×10-11C，由A點移到B點，電場力做功WAB=4×10-11J。A、B兩點間的電勢差UAB等于多少？B、A兩點間的電勢差UBA等于多少？

UAB=2VUBA=-2V練習(xí)2、如圖所示的電場中，A、B兩點間的電勢差UAB=20V，將點電荷q=-2×10-9C，由A點移到B點，靜電力所做的功是多少？

WAB=-4.0×10-8J

例4：關(guān)于UAB=和WAB=qUAB的理解，正確的是（）A．電場中的A、B兩點的電勢差和兩點間移動電荷的電量q成反比B．在電場中A、B兩點移動不同的電荷，電場力的功WAB和電量q成正比C．UAB與q、WAB無關(guān)，甚至與是否移動電荷都沒有關(guān)系D．WAB與q、UAB無關(guān)，與電荷移動的路徑無關(guān)BC例8、已知電場中A點的電勢為8V,B點的電勢為-3V,C點的電勢為8V,將電荷q=-5×10-7C,從B點移到C點,(1)電場力做的功?(2)若把q從C點經(jīng)B點移到A點,電場力做功又為多大?(2)0(1)UBC=5.5×10-6J例6、如圖所示，光滑絕緣細(xì)桿豎直放置，它與以正點電荷Q為圓心的某一圓交于B、C兩點，質(zhì)量為m，帶電量為-q的有孔小球從桿上A點無初速下滑，已知q遠(yuǎn)小于Q，AB=BC=h，小球滑到B點時速度大小為，求：⑴小球由A到B過程中電場力做的功⑵A、C兩點的電勢差.Q+ABC⑴3mgh/2J⑵(-3mgh/2q)V1.6電場強度與電勢差的關(guān)系如圖所示，某正電荷q從勻強電場E中由A點移動到B點，試分析A、B兩點間的電勢差跟場強的關(guān)系。研究試探電荷在在電場中移動問題W＝qUAB又：W=Fd=qEd所以：UAB=EdA..BE.B′

上面討論中A、B兩點位于同一條電場線上，如果它們不在同一條線上，如圖，還能得出以上結(jié)論嗎？若用d表示A、B沿場強方向上的距離，則：結(jié)論：勻強電場中兩點間的電勢差等于電場強度與這兩點沿電場方向距離的乘積說明：①只適用于勻強電場

②d：沿場強方向的距離

④

：由表明：在勻強電場中，場強在數(shù)值上等于沿場強方向每單位距離上的電勢差.該式表示什么含義？從式子中可看出E的單位是什么？③

E的單位為V/m（1V/m=1N/C）例1、關(guān)于勻強電場中的電勢差與場強的關(guān)系，正確的說法是（

）A．任意兩點間的電勢差等于場強和這兩點間距離的乘積B．電勢降落的方向必定是場強方向C．沿電場線方向任意相同距離的兩點間的電勢差必相等D．不沿電場線方向任意相同距離的兩點間的電勢差不可能相等C（2）UAC=UAˊC（AAˊ為等勢面）UAˊC=Edˊ=E×ACcos60°=2.5×103×0.14×0.5V=1.75×102V∴UAC=1.75×102V

[解析]（1）E==V/m

=2.5×103V/mUAB=150V>0,則A>B，沿電場線方向電勢降低，故場強方向向右

Ud1500.06Aˊdˊ例2、如圖所示，在勻強電場中，同一條電場線上有A、B兩點，它們之間的距離為d=6cm，現(xiàn)測得UAB=150V，求：（1）

電場強度E的大小和方向（2）

電場中A、C兩點相距14cm，A、C兩點的連線與電場方向成60°角，則A、C兩點的電勢差UAC為多大？

ABdEC60°練習(xí)如圖所示，在水平方向的勻強電場中，一電場線上有相距6cm的A、B兩點，且UAB=150V，求：（1）電場強度的大小和方向；（2）電場中A、C兩點相距14cm，A、C兩點連線與電場線方向成37°夾角，則C點與A點的電勢差UCA為多少？

ABC（1）2500V/m，向右（2）-280V說明：①只適用于勻強電場

②d：沿場強方向的距離

④

：由表明：在勻強電場中，場強在數(shù)值上等于沿場強方向每單位距離上的電勢差.該式表示什么含義？從式子中可看出E的單位是什么？③

E的單位為V/m（1V/m=1N/C）⑤電場強度的方向是電勢降低最快的方向.例3、兩塊相同的金屬板A、B水平地平行放置，兩板的正對面相距30cm，A、B板分別跟電源的正、負(fù)極相連接，電源的電壓為60V，如圖所示，求：（1）兩板間電場的場強的大小和方向。（2）若A板接地，則B板電勢為多大？（3）若C點離A板的距離10cm,D點離B板的距離為15cm,則C、D兩點間的電勢差為多少AB.Ｃ.DA12VB3VC-6VD?V因為12-3=3-(-6),所以B與AC中點處電勢相等,即BD在同一等勢面上，故為3VPEA12VB3VCD0?VPQEE拓展：你能否利用U=Ed來解釋為什么“等勢線分布密集處的電場強度大”？結(jié)論：在非勻強電場中，也可利用“U=Ed”來定性分析其電勢差的問題。但式中的E應(yīng)為局部區(qū)域電場強度的平均值討論：在如圖所示的電場中的一條電場線上，依次有A、B、C三點，且AB=BC