高二物理電勢和電勢差課件.ppt

1、復(fù)習(xí)回顧,1、功的計算：,2、重力做功有什么特點(diǎn)？,(1)與路徑無關(guān),由初末位置的高度差來決定.,(2)WG與重力勢能的關(guān)系.,(3)重力勢能是相對的,有零勢能面（人為選定） 重力勢能具有系統(tǒng)性,功是能量轉(zhuǎn)化的量度！,一、電場力做功與路徑無關(guān),正電荷q在電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場中由A運(yùn)動到M電場力做功嗎？做了多少功？,q,A,M,d,W=qEAM,求試探電荷q沿直線AB移動到B時電場力做的功：,M,結(jié)論： 在勻強(qiáng)電場中移動電荷時，靜電力做的功與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)，但與電荷經(jīng)過的路徑無關(guān)。,(對于非勻強(qiáng)電場也適用),將+q由A移到B的過程電場力對電荷做功為：,將-q由A移到B的過程，電場

2、 力對電荷做功為：,做功的過程是一個 能量轉(zhuǎn)化的過程， 那么電場力做功的 過程是什么能轉(zhuǎn)化 為什么能呢？,二、電場力做功與電勢能變化的關(guān)系,電場力做功與電勢能有什么關(guān)系？（聯(lián)系重力做功與重力勢能的關(guān)系）,電荷在電場中具有的與電荷位置有關(guān)的能，叫電勢能。,物體被舉高具有重力勢能。,1、電荷在電場中具有電勢能。,重力對物體做正功，物體的重力勢能減小,2、電場力對電荷做正功，電荷的電勢能減小,重力對物體做負(fù)功，物體的重力勢能增大,3、電場力對電荷做負(fù)功，電荷的電勢能增大,重力做多少功，物體重力勢能就變化多少。,4、電場力做多少功，電荷電勢能就變化多少。,重力勢能是相對的，與零勢能面有關(guān),5、電勢能是

3、相對的，與零電勢能面有關(guān),通常把電荷在離場源電荷無限遠(yuǎn)處的電勢能規(guī)定為零，或把電荷在大地表面上電勢能規(guī)定為零。,電荷在某點(diǎn)的電勢能，等于靜電力把它從該處移動到零勢能位置所做的功,重力勢能是物體和地球所共有的，具有系統(tǒng)性,6、電勢能是電荷和電場所共有的，具有系統(tǒng)性,7、電勢能是標(biāo)量，但有正負(fù),由此可見，電場力做功與重力做功，電勢能與重力勢能都很相似，所以大家在學(xué)習(xí)電勢能過程中應(yīng)該多聯(lián)系重力做功與重力勢能的關(guān)系幫助理解電勢能。,重力勢能和電勢能類比,重力場中，重力：地球和物體之間存在的吸引力,電場中，電場力：電荷之間的作用力,有重力就有重力勢能Ep= mgh,有電場力就有相應(yīng)的能，叫電勢能EP,E

4、p由物體和地面間的相對位置決定,EP由電荷間的相對位置決定,W重 = EP1-EP2,W電 = EPA-EPB,盡管重力做功與電場力做功很相似，但還是存在很大差異存在兩種電荷,正電荷順電場線移動， 電場力做正功，電勢能減少 負(fù)電荷順電場線移動， 電場力做負(fù)功，電勢能增加 正電荷逆電場線移動， 電場力做負(fù)功，電勢能增加 負(fù)電荷逆電場線移動， 電場力做正功，電勢能減少,例1右圖中MN為電場中某一條電場線方 向向右，在線取兩點(diǎn)a、b 今將一電荷q 從a移到b則（ ） A.電場力做正功，q的電勢能增加；B.電場力做負(fù)功，q的電勢能增加；C.電場力做正功，q的電勢能減少；D.電場力做負(fù)功，q的電勢能減少

5、。,1、定義： 單位電荷電場力做的功。,2、單位：伏特（V） 1V=1J/C,3、電勢差是標(biāo)量，但有正有負(fù),4、決定的因素：只與電場及始末兩點(diǎn)的位置有關(guān)，與 檢驗(yàn)電荷以及電場力對檢驗(yàn)電荷所做的功無關(guān)。,注意：電場力做的功WAB=qUAB,（WAB、q、UAB都有正負(fù)號),5、 UABUBA， UAC UAB+UBC,三、 電勢差（電壓）,例2：A、B、C為電場中的點(diǎn)，將q=610-6C的負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)需克服電場力做功3 10-5J，再將電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場力做功1.210-5J，則 （1）電場方向由AB還是BA？ （2）A與B、B與C、A與C間的電勢差？,單位: 伏特 符號為V,1

6、V = 1 J/C,四、 電勢,1. 電勢,（P為零電勢點(diǎn)）,對電勢的理解,（1）電勢是相對的，是相對于零勢面而言的，一 般選大地或無窮遠(yuǎn)為零勢面。 （2）沿著電場線方向電勢降低。 （3）正電荷電場中個點(diǎn)電勢均為正；負(fù)電荷電場 中個點(diǎn)電勢均為負(fù)。 （4）電勢是標(biāo)量，但有正負(fù)（負(fù)電勢表示比零電 勢低）,1電勢 2電勢差與電勢的關(guān)系 3電勢能與電勢的關(guān)系,例4在370JRB22彩色顯像管中，陰極A與陽極B間電勢差UAB=-22.5kv，電子從陰極到陽極加速，試求電場力做功多少？電子到達(dá)陽極的速度為多少？,五、等勢面,1定義：電場中電勢相等的點(diǎn)構(gòu)成的面叫做等勢面。 2等勢面的性質(zhì) （1）沿等勢面移動

7、電荷時，電場力不做功 （2）電場線跟等勢面垂直，并且由電勢高的等勢面指向電 勢低的等勢面 （3）電場線密的區(qū)域等勢面密，電場線疏的區(qū)域等勢面疏 （4）任意兩個電勢不等的等勢面不能相交,3.幾種常見電場的等勢面分布：,電勢差與電勢 習(xí)題課,例1右圖中MN為電場中某一條電場線方 向向右，在線取兩點(diǎn)a、b 今將一電荷q 從a移到b則（ ） A.電場力做正功，q的電勢能增加；B.電場力做負(fù)功，q的電勢能增加；C.電場力做正功，q的電勢能減少；D.電場力做負(fù)功，q的電勢能減少。,例2關(guān)于電勢差的說法中，正確的是 （ ） A、兩點(diǎn)間的電勢差等于電荷從其中一點(diǎn)移到另一點(diǎn)時，電場力所做的功 B、1C電荷從電場

8、中一點(diǎn)移動到另一點(diǎn)，如果電場力做了1J的功，這兩點(diǎn)間的電勢差就是1V C、在兩點(diǎn)間移動電荷時，電場力做功的多少跟這兩點(diǎn)間的電勢差無關(guān) D、兩點(diǎn)間的電勢差的大小跟放入這兩點(diǎn)的電荷的電量成反比,例3下列說法中正確的是 （ ） A、在場強(qiáng)較小處，電荷在該處的電勢能也較小； B、電荷在場強(qiáng)為零處的電勢能也為零； C、在場強(qiáng)相等的各點(diǎn)，電荷的電勢能必相等； D、在選定為零電勢的位置處，任何電荷的電勢能必為零.,例4關(guān)于電勢和電勢能的關(guān)系，下列各種說法中正確的是： （ ） A、某點(diǎn)電勢高，說明該點(diǎn)電勢能大； B、某點(diǎn)電勢高，說明該點(diǎn)電場做功本領(lǐng)強(qiáng)； C、若帶電粒子在電場中移動時，電勢能減少，則電勢一定降低

9、； D、負(fù)電荷在電場中無初速度，只在電場力作用下運(yùn)動，電勢能一定減少，同時它一定是從電勢低處移向電勢高處.,例5如圖，AB和CD為等勢面，電勢分別為和，則_ (填、或)，負(fù)電荷q在M點(diǎn)和N點(diǎn)的電勢能大小，M _N；若把q從M移到N是 _（克服電場力還是電場力）做功，做了 功.,例6如圖所示，三條曲線為電場中三個等勢面，UB0，UA20V，UC-40V. (1)求UAB，UDB，UCD； (2)把電量q-210-7C的電荷從A移到C電場力做了多少功?再從C到B做多少功?總的做多少功? (3)把該電荷從A直接移到B電場力做多少功?并與(2)中結(jié)果進(jìn)行比較，說明為什么?,例7在一點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場中

10、，一個粒子（帶正電荷）通過時的軌跡如圖所示，圖中虛線則表示電場的兩個等勢面a、b，以下說法中正確的是（ ）A點(diǎn)電荷Q可能為正電荷，也可能為負(fù)電荷B運(yùn)動中 粒子總是克服電場力做功 C 粒子在a、b兩等勢面時的動能一定有EkaEkb D 粒子在經(jīng)過a、b兩等勢面上時的電勢能一定有ab,例8在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場中，有三個等勢面a、b、c，如圖所示.Ua30V，Ub20V，Uc10V，則點(diǎn)電荷Q所帶的電荷是正電荷還是負(fù)電荷? .若使一帶電粒子沿KMN路徑穿過電場，則粒子所帶電荷是正電荷還是負(fù)電荷? .若粒子所帶電量為3.210-19C，則從K到M電場力做功為 J，粒子從K到N電勢能的變化量為 .,例9

11、如圖所示，在正的點(diǎn)電荷Q的電場中有a、b兩點(diǎn)，它們到點(diǎn)電荷Q的距離 r1r2。（l）a、b兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢高？（2）將一負(fù)電荷放在a、b兩點(diǎn)，哪點(diǎn)電勢能較大？（3）若a、b兩點(diǎn)問的電勢差為100V，將二價負(fù)離子由a點(diǎn)移到b點(diǎn)是電場力對電荷做功還是電荷克服電場力做功？做功多少？,例10如圖所示是某電場中的一簇等勢面，甲等勢面的電勢為90V，乙等勢面的電勢為-10V，各相鄰等勢面間的電勢差相等（l）將 q=110-8C的電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做功 ；（2）將 q=-110-8C的電荷從A點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場力做功 ；（3）在圖中定性畫出幾條電場線,例11如圖所示,在勻強(qiáng)電場中有a、b、c三點(diǎn)構(gòu)成一直角三角形。ac垂直于電場線，ab長4