第二課時(shí)電場能的性質(zhì)

1、第二課時(shí)電場能的性質(zhì)第1頁，共24頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)1分，星期日電場的基本性質(zhì)力的性質(zhì)電場力F=Eq方向能的性質(zhì)：電勢能電場的描述物理量線、圖電場強(qiáng)度、電場力電勢、電勢能、電勢差電場線等勢面第2頁，共24頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)1分，星期日一.電勢能 例1 例2 二.電勢三.電勢差和等勢面 等勢面圖四.電勢與電場強(qiáng)度 例3 例4 例5 96年高考 97年高考 例6五.勻強(qiáng)電場中場強(qiáng)和電勢差的關(guān)系 99年高考 2000年高考 03年江蘇高考5 04年天津14 04年上海6 04年湖南20第3頁，共24頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)1分，星期日一.電勢能：1. 不僅由

2、電荷,而且由電荷在電場中的相對位 置決定的能量叫電勢能.2. 電勢能的變化和電場力做功的關(guān)系:電場力做功的過程就是電勢能和其它形式的能 相互轉(zhuǎn)化的過程電場力對電荷做正功,電荷的電勢能減小電場力對電荷做負(fù)功,電荷的電勢能增加3. 電場力做功的特點(diǎn)：W=qUAB （W=FS）只跟電荷的電量及起點(diǎn)和終點(diǎn)的電勢差有關(guān)，跟電荷移動(dòng)的路徑無關(guān)。返回第4頁，共24頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)1分，星期日 例1 . 如圖示，在勻強(qiáng)電場E中，一個(gè)負(fù)電荷在外力作用下由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，則 （ ）A.外力與電場力對電荷做功之和等于電荷電勢能的增 量與動(dòng)能增量之和B.外力對電荷所做的功等于電荷電勢能的增量與動(dòng)能

3、增量之和C.外力和電場力對電荷做功之和等于電荷動(dòng)能的增量D.電荷克服電場力所做的功等于電荷動(dòng)能的增量E.電荷克服電場力所做的功等于電荷電勢能的增量B C EEBA返回第5頁，共24頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)1分，星期日若規(guī)定無窮遠(yuǎn)處電勢為零,則正點(diǎn)電荷形成的電場中各點(diǎn)的電勢均為正值,負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場中各點(diǎn)的電勢均為負(fù)值.二.電勢1.電勢是反映電場的能的性質(zhì)的物理量。2.電勢的定義: UA=UAO (O點(diǎn)電勢為0) 電場中某點(diǎn)的電勢在數(shù)值上等于單位正電荷由該點(diǎn)移到零電勢點(diǎn)時(shí)電場力所做的功.3.電勢的單位-伏特.4.電勢是標(biāo)量.5.電勢的相對性:6.沿著電場線方向,電勢越來越低.返回第6

4、頁，共24頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)1分，星期日c.電場中兩個(gè)等勢面不相交.三.電勢差和等勢面:1.電場中兩點(diǎn)的電勢之差叫電勢差.2.電荷在電場中由一點(diǎn)A移動(dòng)到另一點(diǎn)B時(shí),電場力所做的功WAB跟移送電量q之比叫做兩點(diǎn)的電勢差 UAB=WAB/q 3.等勢面:電場中電勢相等的點(diǎn)組成的面叫等勢面.4.等勢面的特點(diǎn):a. 在等勢面上移動(dòng)電荷時(shí)電場力不做功b.等勢面一定跟電場線垂直,而且電場線總是由 電 勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面返回第7頁，共24頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)1分，星期日四.電勢與電場強(qiáng)度從兩個(gè)不同角度描述電場電勢電場強(qiáng)度描述電場能的性質(zhì)的物理量描述電場力的性質(zhì)的

5、物理量標(biāo)量矢量大小具有相對性大小具有確定性數(shù)值上等于單位正電荷在該處具有的電勢能數(shù)值上等于單位正電荷在該處受到的電場力返回第8頁，共24頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)1分，星期日 例2：在圖示的電場中，已知A、B兩點(diǎn)間的電勢差UAB = -10V a. 電荷q = +410-9 C由A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，電場力所做的功是多 少？電勢能是增加還是減少？ b. 電荷q =210-9 C由A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，電場力所做的功是 多少？電勢能是增加還是減少？EBA解：a電荷q = +410-9 C由 A點(diǎn)移動(dòng)到 B點(diǎn)，電場力所做的功為 WAB=qUAB=410-9 (-10)= - 410-8J正電荷由A點(diǎn)移

6、動(dòng)到B點(diǎn)，電場力的方向與位移的方向相反；電場力做負(fù)功，即克服電場力做功這時(shí)其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電勢能，電勢能增加 b電荷q=2109 C由A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，電場力所做的功為WAB=qUAB=-210-9 (-10)=210-8J負(fù)電荷由A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，電場力的方向與位移的方向相同，電場力做正功這時(shí)電勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，電勢能減少返回第9頁，共24頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)1分，星期日 例3. 在靜電場中，關(guān)于場強(qiáng)和電勢的說法正確的是 A電場強(qiáng)度大的地方電勢一定高B電勢為零的地方場強(qiáng)也一定為零C場強(qiáng)為零的地方電勢也一定為零D場強(qiáng)大小相同的點(diǎn)電勢不一定相同D返回第10頁，共24頁，20

7、22年，5月20日，22點(diǎn)1分，星期日例4. 若帶正電的小球只受電場力的作用，則它在任意一段時(shí)間內(nèi) A一定沿著電場線由高電勢向低電勢運(yùn)動(dòng)B一定沿著電場線由低電勢向高電勢運(yùn)動(dòng)C不一定沿電場線運(yùn)動(dòng)，但一定由高電勢向低電勢運(yùn)動(dòng)D不一定沿電場線運(yùn)動(dòng)，也不一定由高電勢向低電勢運(yùn)動(dòng)D返回第11頁，共24頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)1分，星期日 例5. 下述說法正確的是 A在同一等勢面上移動(dòng)電荷，電場力不作功B等勢面上各點(diǎn)場強(qiáng)大小一定相等C電場中電勢高處，電荷的電勢能就大D電場強(qiáng)度大處，電荷的電勢能就大A返回第12頁，共24頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)1分，星期日五.勻強(qiáng)電場中場強(qiáng)和電勢差的關(guān)系

8、1.在勻強(qiáng)電場中，沿場強(qiáng)方向的兩點(diǎn)間的電勢差等于場強(qiáng)與這兩點(diǎn)的距離的乘積 U=Ed上式可以改寫成2.在勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)在數(shù)值上等于沿場強(qiáng)方向每單位距離上的電勢差 3.場強(qiáng)的另一個(gè)單位V/m這個(gè)單位與前面講過的場強(qiáng)的單位N/C是相等的返回4、與電場相關(guān)的幾個(gè)公式及其使用范圍？第13頁，共24頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)1分，星期日兩個(gè)等量同種電荷的等勢面返回兩個(gè)等量異種電荷的等勢面第14頁，共24頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)1分，星期日 如圖a,b,c是一條電力線上的三個(gè)點(diǎn)，電力線的方向由a到c, a、b間的距離等于b、c間的距離。用Ua、Ub、Uc和Ea、Eb、Ec分別表示a、b、

9、c三點(diǎn)的電勢和電場強(qiáng)度,可以斷定 ( ).(A) UaUbUc (B) EaEbEc(C) Ua-Ub=Ub-Uc (D) Ea=Eb=EcA返回96年高考cabE第15頁，共24頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)1分，星期日1997年高考. 質(zhì)量為m、電量為q的質(zhì)點(diǎn),在靜電力作用下以恒定速率v沿圓弧從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),其速度方向改變的角度為(弧度),AB弧長為s.則A,B兩點(diǎn)間的電勢差 UA -UB= _, AB弧中點(diǎn)的場強(qiáng)大小E=_.BVVA解：因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)動(dòng)能不變，所以電場力不做功，AB圓弧為點(diǎn)電荷的等勢線， UA -UB=0電場力提供向心力mv2/r=qEr=s /E=mv2/qr= mv2

10、 /qs0mv2/qs 返回第16頁，共24頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)1分，星期日 例6. 帶電粒子在電場中由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，圖中實(shí)線為電場線，虛線為粒子運(yùn)動(dòng)軌跡，則可以判定 （ ）A.粒子帶負(fù)電B.粒子的電勢能不斷減少C.粒子的動(dòng)能不斷減少D.粒子的在A 點(diǎn)的加速度小于在B 點(diǎn)的加速度Av0B解：在A點(diǎn)，電場力必須沿圖示方向，否則，粒子將向另一側(cè)運(yùn)動(dòng)。qEA C D返回第17頁，共24頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)1分，星期日 圖中A、B、C、D是勻強(qiáng)電場中一正方形的四個(gè)頂點(diǎn)已知A、B、C三點(diǎn)的電勢分別為UA15V，UB3V，UC - 3V由此可得D點(diǎn)電勢UD_V99年高考.15

11、V3V-3VDABC解: UAC=18V,連接AC并且將AC三等分,則,EFUFC=6VUF=3V= UB連接BF,則BF為等勢線作 DE BF,可以證明 BCF DAE AE=FCUD=UE =9V9V返回第18頁，共24頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)1分，星期日2000江蘇高考 傾角30的直角三角形，底邊長2L，底邊處在水平位置，斜邊為光滑絕緣導(dǎo)軌，現(xiàn)在底邊中點(diǎn)O固定一個(gè)正電荷Q ，讓一個(gè)質(zhì)量為m 的帶正電的電荷q 從斜面頂端 A 沿斜面下滑，（不脫離斜面），已測得它滑到仍在斜邊上的垂足D處的速度為v，加速度為a，方向沿斜面向下，問該質(zhì)點(diǎn)滑到底端時(shí)的速度和加速度各為多少？30ABCDL

12、L+QO解：連接OD,分析受力。F電NmgC、D在+Q的等勢面上，D C 電場力不做功，由機(jī)械能守恒定律在D點(diǎn)mgsin 30- F電 cos 30=ma在C點(diǎn)mgsin 30+ F電 cos 30=mac ac = g - a返回第19頁，共24頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)1分，星期日5兩塊大小、形狀完全相同的金屬平板平行放置，構(gòu)成一平行板電容器，與它相連接的電路如圖所示，接通開關(guān)K，電源即給電容器充電.（ ）A保持K接通，減小兩極板間的距離，則兩極板間電 場的電場強(qiáng)度減小B保持K接通，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則極板上的 電量增大C斷開K，減小兩極板間的距離，則兩極板間的電勢 差減小D

13、斷開K，在兩極板間插入一塊介質(zhì)， 則兩極板間的電勢差增大B CKRE+-03年江蘇高考5返回第20頁，共24頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)1分，星期日14在靜電場中，將一電子從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做了正功，則 （ ）A 電場強(qiáng)度的方向一定是由A點(diǎn)指向B點(diǎn)B 電場強(qiáng)度的方向一定是由B點(diǎn)指向A點(diǎn)C 電子在A點(diǎn)的電勢能一定比在B點(diǎn)高D 電子在B點(diǎn)的電勢能一定比在A點(diǎn)高 04年天津14 C返回第21頁，共24頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)1分，星期日6某靜電場沿x方向的電勢分布如圖所示，則（ ）A在0 x1之間不存在沿x方向的電場。B在0 x1之間存在著沿x方向的勻強(qiáng)電場。C在x1x2之間存在

14、著沿x方向的勻強(qiáng)電場。D在x1x2之間存在著沿x方向的非勻強(qiáng)電場。 04年上海60 x1x2xU0UA C返回第22頁，共24頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)1分，星期日 如圖，一絕緣細(xì)桿的兩端各固定著一個(gè)小球，兩小球帶有等量異號(hào)的電荷，處于勻強(qiáng)電場中，電場方向如圖中箭頭所示。開始時(shí)，細(xì)桿與電場方向垂直，即在圖中所示的位置；接著使細(xì)桿繞其中心轉(zhuǎn)過90”，到達(dá)圖中所示的位置；最后，使細(xì)桿移到圖中所示的位置。以W1表示細(xì)桿由位置到位置過程中電場力對兩小球所做的功，W2表示細(xì)桿由位置到位置過程中電場力對兩小球所做的功，則有 ( ) AW10，W20 BW10，W20 CW10，W20 DW10，W20 04年湖南20.+q-q+q-q+q-qC返回第23頁，共24頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)1分，星期日 如圖所示勻強(qiáng)電場方向豎直向下，場強(qiáng)大小為E，三個(gè)質(zhì)量分別為m、2m 、3 m的小球A、B、C，(其中B球帶正電Q，A、C兩球不帶電）用絕緣線連接懸于O點(diǎn)，問(1)當(dāng)三球均處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),