高二物理電勢(shì)和電勢(shì)差ppt課件

1、第五節(jié)第五節(jié) 電勢(shì)差電勢(shì)差 電勢(shì)電勢(shì)從能量的角度認(rèn)識(shí)電場(chǎng)從能量的角度認(rèn)識(shí)電場(chǎng)1 1;.2 2復(fù)習(xí)回顧復(fù)習(xí)回顧12GPPPWEEE 1、功的計(jì)算：、功的計(jì)算：2、重力做功有什么特點(diǎn)？、重力做功有什么特點(diǎn)？(1)與路徑無(wú)關(guān)與路徑無(wú)關(guān),由初末位置的高度差來(lái)決定由初末位置的高度差來(lái)決定.(2)WG與重力勢(shì)能的關(guān)系與重力勢(shì)能的關(guān)系.(3)重力勢(shì)能是相對(duì)的重力勢(shì)能是相對(duì)的,有零勢(shì)能面（人為選定）有零勢(shì)能面（人為選定） 重力勢(shì)能具有系統(tǒng)性重力勢(shì)能具有系統(tǒng)性功是能量轉(zhuǎn)化的量度！功是能量轉(zhuǎn)化的量度！cosFSW 3 3一、電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)一、電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān) 正電荷正電荷q在電場(chǎng)強(qiáng)度為在電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻

2、強(qiáng)電的勻強(qiáng)電場(chǎng)中由場(chǎng)中由A運(yùn)動(dòng)到運(yùn)動(dòng)到M電場(chǎng)力做功嗎？電場(chǎng)力做功嗎？做了多少功？做了多少功？Eqq受力嗎？多大？AMdW=qEAM4 4求試探電荷求試探電荷q沿直線(xiàn)沿直線(xiàn)AB移動(dòng)到移動(dòng)到B時(shí)電場(chǎng)力做的功：時(shí)電場(chǎng)力做的功：E+q ABMcosWFABqEAM5 5E+q ABWqEAMM6 6結(jié)論：結(jié)論：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí)，靜電力做的功與電荷經(jīng)過(guò)的路徑無(wú)關(guān)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí)，靜電力做的功與電荷經(jīng)過(guò)的路徑無(wú)關(guān),但與電荷的起始位置和終止但與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)。位置有關(guān)。(對(duì)于非勻強(qiáng)電場(chǎng)也適用對(duì)于非勻強(qiáng)電場(chǎng)也適用)這與什么力做功相似呢？7 7 將將+q由由A移到移到B的過(guò)程電場(chǎng)的過(guò)程

3、電場(chǎng)力對(duì)電荷做功為：力對(duì)電荷做功為：將將-q由由A移到移到B的過(guò)程，電場(chǎng)的過(guò)程，電場(chǎng)力對(duì)電荷做功為：力對(duì)電荷做功為：dAB+qELcosWqEdqEl電cosWqEdqEl電做功的過(guò)程是一個(gè)做功的過(guò)程是一個(gè)能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程，能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程，那么電場(chǎng)力做功的那么電場(chǎng)力做功的過(guò)程是什么能轉(zhuǎn)化過(guò)程是什么能轉(zhuǎn)化為什么能呢？為什么能呢？8 8二、電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系二、電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能有什么關(guān)系？（聯(lián)系重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系）電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能有什么關(guān)系？（聯(lián)系重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系）1、定義：電荷在電場(chǎng)中具有的與電荷位置有關(guān)的能，叫電勢(shì)能。、定義：電荷在電場(chǎng)中具

4、有的與電荷位置有關(guān)的能，叫電勢(shì)能。物體被舉高具有重力勢(shì)能。物體被舉高具有重力勢(shì)能。2、電荷在電場(chǎng)中具有電勢(shì)能。、電荷在電場(chǎng)中具有電勢(shì)能。 重力對(duì)物體做正功，物體的重力勢(shì)能減小重力對(duì)物體做正功，物體的重力勢(shì)能減小 3、電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功，電荷的電勢(shì)能減小、電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功，電荷的電勢(shì)能減小 重力對(duì)物體做負(fù)功，物體的重力勢(shì)能增大重力對(duì)物體做負(fù)功，物體的重力勢(shì)能增大 4、電場(chǎng)力對(duì)電荷做負(fù)功，電荷的電勢(shì)能、電場(chǎng)力對(duì)電荷做負(fù)功，電荷的電勢(shì)能 增大增大9 912GPPPWEEE 重力做多少功，物體重力勢(shì)能就變化多少。重力做多少功，物體重力勢(shì)能就變化多少。 5、電場(chǎng)力做多少功，電荷電勢(shì)能就變化多少。、電場(chǎng)

5、力做多少功，電荷電勢(shì)能就變化多少。重力勢(shì)能是相對(duì)的，與零勢(shì)能面有關(guān)重力勢(shì)能是相對(duì)的，與零勢(shì)能面有關(guān)6、電勢(shì)能是相對(duì)的，與零電勢(shì)能面有關(guān)、電勢(shì)能是相對(duì)的，與零電勢(shì)能面有關(guān)ABPAPBPWEEE 通常把電荷在離場(chǎng)源電荷無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)能規(guī)定為零，或把電荷在大地表面上電勢(shì)通常把電荷在離場(chǎng)源電荷無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)能規(guī)定為零，或把電荷在大地表面上電勢(shì)能規(guī)定為零。能規(guī)定為零。電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能，等于靜電力把它從該處移動(dòng)到零勢(shì)能位置所做的功電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能，等于靜電力把它從該處移動(dòng)到零勢(shì)能位置所做的功1010重力勢(shì)能是物體和地球所共有的，具有系統(tǒng)性重力勢(shì)能是物體和地球所共有的，具有系統(tǒng)性7、電勢(shì)能是電荷和電場(chǎng)所

6、共有的，具有系統(tǒng)性、電勢(shì)能是電荷和電場(chǎng)所共有的，具有系統(tǒng)性8、電勢(shì)能是標(biāo)量，但有正負(fù)、電勢(shì)能是標(biāo)量，但有正負(fù)由此可見(jiàn)，電場(chǎng)力做功與重力做功，電勢(shì)能與重力勢(shì)能都很相似，所以大家在學(xué)習(xí)電勢(shì)由此可見(jiàn)，電場(chǎng)力做功與重力做功，電勢(shì)能與重力勢(shì)能都很相似，所以大家在學(xué)習(xí)電勢(shì)能過(guò)程中應(yīng)該多聯(lián)系重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系幫助理解電勢(shì)能。能過(guò)程中應(yīng)該多聯(lián)系重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系幫助理解電勢(shì)能。1111重力勢(shì)能和電勢(shì)能類(lèi)比重力勢(shì)能和電勢(shì)能類(lèi)比 重力場(chǎng)中，重力：地球和物體之間存在重力場(chǎng)中，重力：地球和物體之間存在的吸引力的吸引力電場(chǎng)中，電場(chǎng)力：電荷之間的作用力電場(chǎng)中，電場(chǎng)力：電荷之間的作用力有重力就有重力勢(shì)能有重力就

7、有重力勢(shì)能Ep= mghEp= mgh有電場(chǎng)力就有相應(yīng)的能，叫電勢(shì)能有電場(chǎng)力就有相應(yīng)的能，叫電勢(shì)能EPEpEp由物體和地面間的相對(duì)位置決定由物體和地面間的相對(duì)位置決定EP由電荷間的相對(duì)位置決定由電荷間的相對(duì)位置決定電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能就減少電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能就減少電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能就增加電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能就增加電場(chǎng)力作功，電勢(shì)能改變電場(chǎng)力作功，電勢(shì)能改變重力做功，重力勢(shì)能改變重力做功，重力勢(shì)能改變重力做正功，重力勢(shì)能就減少重力做正功，重力勢(shì)能就減少重力做負(fù)功，重力勢(shì)能就增加重力做負(fù)功，重力勢(shì)能就增加W W重重 = E= EP1P1-E-EP2P2W W電電 = E= EPAPA-E-EP

8、BPB1212盡管重力做功與電場(chǎng)力做功很相似，但還是存在很大差異盡管重力做功與電場(chǎng)力做功很相似，但還是存在很大差異存在兩種電荷存在兩種電荷n正電荷順電場(chǎng)線(xiàn)移動(dòng)，正電荷順電場(chǎng)線(xiàn)移動(dòng)，n電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少n 負(fù)電荷順電場(chǎng)線(xiàn)移動(dòng)，負(fù)電荷順電場(chǎng)線(xiàn)移動(dòng)，n電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加n 正電荷逆電場(chǎng)線(xiàn)移動(dòng)，正電荷逆電場(chǎng)線(xiàn)移動(dòng)，n電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加n 負(fù)電荷逆電場(chǎng)線(xiàn)移動(dòng)，負(fù)電荷逆電場(chǎng)線(xiàn)移動(dòng)，n電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少1313例例1右圖中右圖中MN為電場(chǎng)中某一條電場(chǎng)線(xiàn)方為電場(chǎng)中某一條電場(chǎng)線(xiàn)方向向右，在線(xiàn)取

9、兩點(diǎn)向向右，在線(xiàn)取兩點(diǎn)a、b 今將一電荷今將一電荷q從從a移到移到b則則（ ）A.電場(chǎng)力做正功，電場(chǎng)力做正功，q的電勢(shì)能增加；的電勢(shì)能增加；B.電場(chǎng)力做負(fù)功，電場(chǎng)力做負(fù)功，q的電勢(shì)能增加；的電勢(shì)能增加；C.電場(chǎng)力做正功，電場(chǎng)力做正功，q的電勢(shì)能減少；的電勢(shì)能減少；D.電場(chǎng)力做負(fù)功，電場(chǎng)力做負(fù)功，q的電勢(shì)能減少。的電勢(shì)能減少。C14141、定義：、定義： 單位電荷電場(chǎng)力做的功。單位電荷電場(chǎng)力做的功。qWUABAB 2、單位：伏特（、單位：伏特（V） 1V=1J/C3、電勢(shì)差是標(biāo)量，但有正有負(fù)、電勢(shì)差是標(biāo)量，但有正有負(fù)4、決定的因素：、決定的因素：只與電場(chǎng)及始末兩點(diǎn)的位置有關(guān)，只與電場(chǎng)及始末兩點(diǎn)的

10、位置有關(guān)，與與 檢驗(yàn)電荷以及電場(chǎng)力對(duì)檢驗(yàn)電荷所做的功無(wú)關(guān)。檢驗(yàn)電荷以及電場(chǎng)力對(duì)檢驗(yàn)電荷所做的功無(wú)關(guān)。注意：電場(chǎng)力做的功注意：電場(chǎng)力做的功WAB=qUAB（WAB、q、UAB都有正負(fù)號(hào)都有正負(fù)號(hào))5、 UABUBA， UAC UAB+UBC三、三、 電勢(shì)差（電壓）電勢(shì)差（電壓）1515 例例2：A、B、C為電場(chǎng)中的點(diǎn)，將為電場(chǎng)中的點(diǎn)，將q=610-6C的負(fù)電荷從的負(fù)電荷從A點(diǎn)移到點(diǎn)移到B點(diǎn)需克服電場(chǎng)力做功點(diǎn)需克服電場(chǎng)力做功3 10-5J，再將電荷從，再將電荷從B點(diǎn)移到點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做功點(diǎn)，電場(chǎng)力做功1.210-5J，則，則（1）電場(chǎng)方向由）電場(chǎng)方向由AB還是還是BA？（2）A與與B、B與與C

11、、A與與C間的電勢(shì)差？間的電勢(shì)差？1616qEqWPAAPA單位單位: 伏特伏特 符號(hào)為符號(hào)為V1 V = 1 J/C四、四、 電勢(shì)電勢(shì)電勢(shì)電勢(shì)定義：電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)，等于單位正電荷定義：電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)，等于單位正電荷由該點(diǎn)移動(dòng)到參考點(diǎn)（零電勢(shì)點(diǎn)）時(shí)電場(chǎng)力由該點(diǎn)移動(dòng)到參考點(diǎn)（零電勢(shì)點(diǎn)）時(shí)電場(chǎng)力所做的功。所做的功。（P為零電勢(shì)點(diǎn)）為零電勢(shì)點(diǎn)）都有正負(fù)）、（qEWPAAPA17172.對(duì)電勢(shì)的理解對(duì)電勢(shì)的理解 （1）電勢(shì)是相對(duì)的，是相對(duì)于零勢(shì)面而言的，一）電勢(shì)是相對(duì)的，是相對(duì)于零勢(shì)面而言的，一 般選大地或無(wú)窮遠(yuǎn)為零勢(shì)面。般選大地或無(wú)窮遠(yuǎn)為零勢(shì)面。（2）沿著電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)降低。）沿著電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)

12、降低。（3）正點(diǎn)電荷電場(chǎng)中各點(diǎn)電勢(shì)均為正；負(fù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)中各點(diǎn)電勢(shì)均為負(fù)。）正點(diǎn)電荷電場(chǎng)中各點(diǎn)電勢(shì)均為正；負(fù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)中各點(diǎn)電勢(shì)均為負(fù)。（4）電勢(shì)是標(biāo)量，但有正負(fù)（負(fù)電勢(shì)表示比零電）電勢(shì)是標(biāo)量，但有正負(fù)（負(fù)電勢(shì)表示比零電 勢(shì)低）勢(shì)低）1818n1電勢(shì)電勢(shì)n2電勢(shì)差與電勢(shì)的關(guān)系電勢(shì)差與電勢(shì)的關(guān)系n3電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系BAABUAPAqEqEqWPAAPA（E pA、q、都有正負(fù)號(hào)、都有正負(fù)號(hào))1919例例3. 如圖所示如圖所示,在同一條電場(chǎng)線(xiàn)上有在同一條電場(chǎng)線(xiàn)上有A . B .C 三點(diǎn)三點(diǎn),將將 的點(diǎn)電荷由的點(diǎn)電荷由A點(diǎn)移動(dòng)點(diǎn)移動(dòng)到到B點(diǎn)點(diǎn),電場(chǎng)力做什么功電場(chǎng)力做什么功?做多少功

13、做多少功?電勢(shì)能變化了多少電勢(shì)能變化了多少?再將該電荷由再將該電荷由B點(diǎn)移到點(diǎn)移到C點(diǎn)點(diǎn),電場(chǎng)力電場(chǎng)力做什么功做什么功?做多少功做多少功?電勢(shì)能變化了多少電勢(shì)能變化了多少? cq6106VA5VC20BABC2020n例例4在在370JRB22彩色顯像管中，陰極彩色顯像管中，陰極A與陽(yáng)極與陽(yáng)極B間電勢(shì)差間電勢(shì)差UAB=-22.5kv，電子從陰極到陽(yáng)，電子從陰極到陽(yáng)極加速，試求電場(chǎng)力做功多少？電子到達(dá)陽(yáng)極的速度為多少？極加速，試求電場(chǎng)力做功多少？電子到達(dá)陽(yáng)極的速度為多少？2121五、等勢(shì)面五、等勢(shì)面n1 1定義：電場(chǎng)中電勢(shì)相等的點(diǎn)構(gòu)成的面叫做等勢(shì)面。定義：電場(chǎng)中電勢(shì)相等的點(diǎn)構(gòu)成的面叫做等勢(shì)面。n

14、2 2等勢(shì)面的性質(zhì)等勢(shì)面的性質(zhì)（1 1）沿等勢(shì)面移動(dòng)電荷時(shí)，電場(chǎng)力不做功）沿等勢(shì)面移動(dòng)電荷時(shí)，電場(chǎng)力不做功（2 2）電場(chǎng)線(xiàn)跟等勢(shì)面垂直，并且由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電）電場(chǎng)線(xiàn)跟等勢(shì)面垂直，并且由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電 勢(shì)低的等勢(shì)面勢(shì)低的等勢(shì)面（3 3）電場(chǎng)線(xiàn)密的區(qū)域等勢(shì)面密，電場(chǎng)線(xiàn)疏的區(qū)域等勢(shì)面疏）電場(chǎng)線(xiàn)密的區(qū)域等勢(shì)面密，電場(chǎng)線(xiàn)疏的區(qū)域等勢(shì)面疏 （4 4）任意兩個(gè)電勢(shì)不等的等勢(shì)面不能相交）任意兩個(gè)電勢(shì)不等的等勢(shì)面不能相交22223.3.幾種常見(jiàn)電場(chǎng)的等勢(shì)面分布：幾種常見(jiàn)電場(chǎng)的等勢(shì)面分布： 232324242525電勢(shì)差與電勢(shì)電勢(shì)差與電勢(shì) 習(xí)題課習(xí)題課2626n例例1 1關(guān)于電勢(shì)差的說(shuō)法中，正確的是關(guān)

15、于電勢(shì)差的說(shuō)法中，正確的是 （ ）A A、兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電荷從其中一點(diǎn)移到另一點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力所做的功、兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電荷從其中一點(diǎn)移到另一點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力所做的功B B、1C1C電荷從電場(chǎng)中一點(diǎn)移動(dòng)到另一點(diǎn)，如果電場(chǎng)力做了電荷從電場(chǎng)中一點(diǎn)移動(dòng)到另一點(diǎn)，如果電場(chǎng)力做了1J1J的功，這兩點(diǎn)間的電勢(shì)差就是的功，這兩點(diǎn)間的電勢(shì)差就是1V1VC C、在兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷時(shí)，電場(chǎng)力做功的多少跟這兩點(diǎn)間的電勢(shì)差無(wú)關(guān)、在兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷時(shí)，電場(chǎng)力做功的多少跟這兩點(diǎn)間的電勢(shì)差無(wú)關(guān)D D、兩點(diǎn)間的電勢(shì)差的大小跟放入這兩點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷的電量成反比、兩點(diǎn)間的電勢(shì)差的大小跟放入這兩點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷的電量成反比B2727n例例2

16、2下列說(shuō)法中正確的是下列說(shuō)法中正確的是 （ ）A A、在場(chǎng)強(qiáng)較小處，電荷在該處的電勢(shì)能也較?。?、在場(chǎng)強(qiáng)較小處，電荷在該處的電勢(shì)能也較??；B B、電荷在場(chǎng)強(qiáng)為零處的電勢(shì)能也為零；、電荷在場(chǎng)強(qiáng)為零處的電勢(shì)能也為零；C C、在場(chǎng)強(qiáng)相等的各點(diǎn)，電荷的電勢(shì)能必相等；、在場(chǎng)強(qiáng)相等的各點(diǎn)，電荷的電勢(shì)能必相等；D D、在選定為零電勢(shì)的位置處，任何電荷的電勢(shì)能必為零、在選定為零電勢(shì)的位置處，任何電荷的電勢(shì)能必為零. .D2828n例例3 3關(guān)于電勢(shì)和電勢(shì)能的關(guān)系，下列各種說(shuō)法中正確的是：關(guān)于電勢(shì)和電勢(shì)能的關(guān)系，下列各種說(shuō)法中正確的是： （ ）A A、某點(diǎn)電勢(shì)高，說(shuō)明該點(diǎn)電勢(shì)能大；、某點(diǎn)電勢(shì)高，說(shuō)明該點(diǎn)電勢(shì)能大；

17、B B、某點(diǎn)電勢(shì)高，說(shuō)明該點(diǎn)電場(chǎng)做功本領(lǐng)強(qiáng)；、某點(diǎn)電勢(shì)高，說(shuō)明該點(diǎn)電場(chǎng)做功本領(lǐng)強(qiáng)；C C、若帶電粒子在電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能減少，則電勢(shì)一定降低；、若帶電粒子在電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能減少，則電勢(shì)一定降低；D D、負(fù)電荷在電場(chǎng)中無(wú)初速度，只在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能一定減少，同時(shí)它一定是、負(fù)電荷在電場(chǎng)中無(wú)初速度，只在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能一定減少，同時(shí)它一定是從電勢(shì)低處移向電勢(shì)高處從電勢(shì)低處移向電勢(shì)高處. .D2929n例例4如圖，如圖，AB和和CD為等勢(shì)面，電勢(shì)分別為為等勢(shì)面，電勢(shì)分別為和和，則，則_ (填填、或、或)，負(fù)電荷，負(fù)電荷q在在M點(diǎn)和點(diǎn)和N點(diǎn)的電勢(shì)能大小，點(diǎn)的電勢(shì)能大小，M _N；若把；若把q從從M移到移到N是是 _（克服電場(chǎng)力還是電（克服電場(chǎng)力還是電場(chǎng)力）做功，做了場(chǎng)力）做功，做了 功功.Ekb D D 粒子在經(jīng)過(guò)粒子在經(jīng)過(guò)a a、b b兩等勢(shì)面上時(shí)的電勢(shì)能一定有兩等勢(shì)面上時(shí)的電勢(shì)能一定有ab ab C3232n例例7在點(diǎn)電荷在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中，有三個(gè)等勢(shì)面產(chǎn)生的電場(chǎng)中，有三個(gè)等勢(shì)面a、b、c，如圖所示，如圖所示.Ua30V，Ub20V，Uc10V，則點(diǎn)電荷，則點(diǎn)電荷Q所帶的電荷是正電荷還是負(fù)電荷所帶的電荷是正電荷還是負(fù)電荷? .若使一帶電粒子若使一帶電粒子沿沿KMN路徑穿過(guò)