高中物理電勢能和電勢人教版ppt課件

1、復習回顧,1、功的計算,2、重力做功有什么特點,1)與路徑無關,由初末位置的高度差來決定,2)WG與重力勢能的關系,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、靜電力做功的特點,正電荷q在電場強度為E的勻強電場中由A運動到M電場力做功嗎？做了多少功,q,A,M,W=qEAM,F,求試探電荷q沿直線AB移動到B時電場力做的功,F,M,結論： 在勻強電場中移動電荷時，靜電力做的功與電荷的起始位置和終止位置有關，但與電荷經(jīng)過的路徑無關,對于非勻強電場也適用,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 力對電荷做功為,做功的過

2、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、電勢能,電場力做功與電勢能有什么關系？（聯(lián)系重力做功與重力勢能的關系,電荷在電場中具有的與電荷位置有關的能，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,重力對物體做負功，物體的重力勢能增大,3、電場力對電荷做負功，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,5、電勢能是相對的，與零電勢能面有關,通常把電荷在離場源電荷無限遠處的電勢能

3、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、電勢能是標量,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，所以大家在學習電勢能過程中應該多聯(lián)系重力做功與重力勢能的關系幫助理解電勢能,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,有電場力就有相應的能，叫電勢能EP,Ep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-

4、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,正電荷順電場線移動， 電場力做正功，電勢能減少 負電荷順電場線移動， 電場力做負功，電勢能增加 正電荷逆電場線移動， 電場力做負功，電勢能增加 負電荷逆電場線移動， 電場力做正功，電勢能減少,存在兩種電荷,例1. 如圖,在場強 的勻強電場中,點電荷q=+1c從A移動到B,AB相距L=1m,電場力做功為多少?電勢能如何變化,電荷在B點具有的電勢能多大,電勢能減少,設A點的電勢能,WAB = EPAEPB =103J,電勢能為負表示的物理意義是什么,例2右圖中MN為電場中某一條電場線方 向向右，在線取兩點a、b

5、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.電場力做負功，q的電勢能減少,C,例3、將帶電量為610-6C的負電荷從電場中的A點移到B點，克服電場力做了310-5J的功，再從B移到C，電場力做了1.210-5J的功，則 （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點的電勢能為零，則該電荷在B點和C點的電勢能分別為多少？ （3）如果規(guī)定B點的電勢能為零，則該電荷在A點和C點的電勢能分別為多少,增加了1.810-5J,EPC=1.810-5 J,EPC=-1.210-

6、5 J,EPB=310-5 J,EPA= -310-5 J,電場的力的性質(zhì)我們必須用場強E來描述，那么電場的能的性質(zhì)我們又應該用什么物理量來描述呢？能否用“電勢能”呢,電場的能的性質(zhì)也是電場本身的一種屬性，它只能由場源本身所決定，而與電場中有無放入試探電荷無關。而電勢能的大小是與試探電荷的電量q有關的（因q越大，其所受電場力就越大，具有的做功本領大，電勢能也就大），故不能用“電勢能”來描述電場的能的性質(zhì)，我們引入一個新的物理量“電勢”來表示它,電勢：描述電場的能的性質(zhì)的物理量,如圖所示，設想把一試探電荷+q 放在電場中某處A或B。它們在電場力F的作用下均移至無限遠處。則有：WAWB,那么怎樣去

7、衡量電場的能的性質(zhì)、怎樣去定義“電勢”呢,EpA-0EpB-0,同理可知：若試探電荷為-q，也有,也就是說，比值EpA/q的大小與試探電荷的正負及電量q均無關，只與電場中該點在電場中的位置有關，故其可衡量電場的性質(zhì),三. 電勢,取O點的電勢能為零, 則,EPA = q E L COS,討論電勢能與電荷的比值,電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量的比值,2. 公式,3. 單位: 伏特 符號為V,1 V = 1 J/C,三. 電勢,1. 定義,對電勢的理解,1：電勢的相對性：某點電勢的大小是相對于零點電勢而言的。零電勢的選擇是任意的，一般選地面和無窮遠為零勢能面。 2：電勢的固有性：電場中某點的

8、電勢的大小是由電場本身的性質(zhì)決定的，與放不放電荷及放什么電荷無關。 3：電勢是標量 4：計算時EP,q, 都帶正負號,1.沿著電場線方向,電勢將怎樣變化,1. 電場線指向電勢降低的方向,2.如何確定電場中某點的電勢,提示:類比于電勢能的確定.,1. 電場線指向電勢降低的方向,2.與電勢能的情況相似,應先確定電場中某點的電勢為零.(通常取離場源電荷無限遠處或大地的電勢為零.,例3. 將一電量為 的點電荷從電場外一點P移至電場中某點A, 電場力做 功 ,求A點的電勢,解,設場外一點P的電勢為,點評:電勢的確定首先要確定零電勢處,且電勢可以為負,3.電勢為負數(shù)時,負號表示方向嗎,1. 電場線指向電勢

9、降低的方向,2.與電勢能的情況相似,應先確定電場中某點的電勢為零.(通常取離場源電荷無限遠處或大地的電勢為零.,3.電勢是標量,只有大小,沒有方向.(負電勢表示該處的電勢比零電勢處電勢低.,思考,在上面關于電勢能和電勢的討論及插圖中,我們一直把試探電荷q當作正電荷處理.請把q當做負電荷,重復以上討論.其結果與上面的結果是否一致,高度和電勢,重力場中，同一物體在不同位置，Ep不同,電場中，同一電荷在電場中的不同位置,EP不同,不同物體在同一位置， Ep正比于質(zhì)量m,不同電荷在同一位置， EP正比于電量q,Ep/m = gh，h只與相對位置有關,EP/q 叫做電勢 ， 只與相對位置有關,2、 把

10、的試探電荷放在電場中的A 點,具有 的電勢能,求A點的電勢,1）若把 的試探電荷放在電場中的A點,電荷所具有的電勢能是多少,2）若把 的試探電荷放在電場中的A點,電荷所具有的電勢能又是多少,課堂訓練,課堂訓練,3、一個電荷只在電場力作用下從電場中的A點移到B點時，電場力做了5106J的功，那么 ( ) A電荷在B處時將具有5106J 的電勢能 B電荷在B處將具有5106J 的動能 C電荷的電勢能減少了5106J D電荷的動能增加了5106J,CD,課堂訓練,4如圖1所示，a、b為某電場線上的兩點，那么以下的結論正確的是 （ ） A把正電荷從a移到b，電場力做正功，電荷的電勢能減少 B把正電荷從

11、a移到b，電場力做負功，電荷的電勢能增加 C把負電荷從a移到b，電場力做正功，電荷的電勢能增加 D 從a到b電勢逐漸降低,AD,課堂訓練,5、有關電場中某點的電勢，下列說法中正確的是（ ） A、由放在該點的電荷所具有的電勢能的多少決定 B、由放在該點的電荷的電量多少來決定 C、與放在該點的電荷的正負有關 D、是電場本身的屬性，與放入該點的電荷情況無關,D,等勢面,地理上，等高線表示地勢的高低。 在電場中常用等勢面來表示電勢的高低。 電場中電勢相同的各點構成的面叫做等勢面,等勢面的特點,1）在同一等勢面上的任意兩點間移動電荷，電場力不做功,2）電場線跟等勢面垂直，且由電勢較高的等勢面指向電勢較低

12、的等勢面,3）等勢面密處場強大，等勢面疏處場強小,4）不同等勢面在空間不相交,5）處于靜電平衡狀態(tài)的導體是一個等勢體，其表面為一個等勢面,等勢面,幾種典型電場的等勢面,1、點電荷電場中的等勢面： 以點電荷為球心的一簇球面,等勢面,2、等量異種點電荷電場中的等勢面： 兩簇對稱曲面,等勢面,3、等量同種點電荷電場中的等勢面： 兩簇對稱曲面,等勢面,5、勻強電場中的等勢面： 垂直于電場線的一簇平面,4、形狀不規(guī)則的帶電導體附近的電場線及等勢面,等勢面,如圖所示，虛線a、b和c是某靜電場中的三個等勢面，它們的電勢分別為 、 和 ，一帶正電粒子射入電場中，其運動軌跡如實線KLMN所示。由圖可知： A、粒

13、子從K到L的過程中，電場力做負功 B、粒子從L到M的過程中，電場力做負功 C、粒子從K到L的過程中，電勢能增加 D、粒子從L到M的過程中，動能減少,等勢面,如圖所示，三個等差等勢面上有a、b、c、d四點，若將一個正電荷由c經(jīng)a移動到d電場力做正功W1，若由c經(jīng)b移動到d電場力做正功W2，則,1.如圖所示，a、b、c、d為某電場中的等勢面，一帶正電粒子飛入電場后只在電場力作用下沿M點到N點的虛線運動由圖可知，四個等勢面電勢Ua、Ub、Uc、Ud由高到低的排列順序是_，帶電粒子在M、N兩點中，電勢能較大的是_點,能力提升,2.圖一表示等量異種電荷P和Q形成的電場內(nèi)的一簇等勢面，求,1)P、Q各帶何種電荷？ (2