高二物理人教選修31同課異構(gòu)課件第一章第四節(jié)電勢(shì)能和電勢(shì)2

1、第一章 靜電場(chǎng),第四節(jié) 電勢(shì)能和電勢(shì),新課標(biāo)高中物理選修31,1、知道靜電力做功的特點(diǎn)，了解靜電力做功和電勢(shì)能變化的關(guān)系,2、掌握電勢(shì)能、電勢(shì)的概念、公式和性質(zhì),3、知道什么是等勢(shì)面，理解在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷靜電力不做功，知道電場(chǎng)線與等勢(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,學(xué)習(xí)目標(biāo),一、電場(chǎng)能的性質(zhì),F,點(diǎn)電荷只在電場(chǎng)力作用下，,動(dòng)能越來(lái)越大。,電荷在電場(chǎng)中具有跟位置相關(guān)的能。,速度越來(lái)越大，,做加速運(yùn)動(dòng)，,動(dòng)能是什么能轉(zhuǎn)化來(lái)的？,一、電場(chǎng)能的性質(zhì),二、靜電力做功的特點(diǎn),由于移動(dòng)電荷時(shí)靜電力做的功與移動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)，電荷在電場(chǎng)中具有跟位置相關(guān)的能，這種能叫做電勢(shì)能，用EP表示。,在

2、電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí)，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(guò)的路徑無(wú)關(guān)。,與重力做功特點(diǎn)相類似,二、靜電力做功的特點(diǎn),探究結(jié)論,電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少；,三、電勢(shì)能,電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加。,與重力做功跟重力勢(shì)能變化關(guān)系相類似,三、電勢(shì)能,重力做的功等于重力勢(shì)能的減少量,靜電力做的功等于電勢(shì)能的減少量,重力勢(shì)能的減少量,電勢(shì)能的減少量,三、電勢(shì)能,設(shè)EPB =0,電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能，等于靜電力把它從該點(diǎn)移到零勢(shì)能位置時(shí)所做的功。,零勢(shì)能參考點(diǎn),三、電勢(shì)能,設(shè)EPB =0,電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能，等于靜電力把它從該點(diǎn)移到零勢(shì)能位置時(shí)所做的功。,三、電勢(shì)能,設(shè)EPB =0,電荷在某點(diǎn)

3、的電勢(shì)能，等于靜電力把它從該點(diǎn)移到零勢(shì)能位置時(shí)所做的功。,負(fù)號(hào)表示電勢(shì)能的高低,1、下列說(shuō)法中正確的是（ ） A.當(dāng)兩正點(diǎn)電荷相互靠近時(shí)，它們的電勢(shì)能增大 B.當(dāng)兩負(fù)點(diǎn)電荷相互靠近時(shí)，它們的電勢(shì)能增大 C.一個(gè)正電荷與另一個(gè)負(fù)電荷相互靠近時(shí)，它們的電勢(shì)能減小 D.一個(gè)正電荷與另一個(gè)負(fù)電荷相互靠近時(shí)，它們的電勢(shì)能增大。,電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能增加； 電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能減少。 與重力做功類比,鞏固練習(xí),知識(shí)鏈接,ABC,2、右圖中MN為某電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線，方向向右，在MN上取兩點(diǎn)a、b，今將一正點(diǎn)電荷q從a移到b則（ ） A.電場(chǎng)力做正功，q的電勢(shì)能增加； B.電場(chǎng)力做負(fù)功，q的電勢(shì)能增加； C.

4、電場(chǎng)力做正功，q的電勢(shì)能減少； D.電場(chǎng)力做負(fù)功，q的電勢(shì)能減少。,若q為負(fù)點(diǎn)電荷呢？,v,F,q,F做正功,鞏固練習(xí),D,該比值是一個(gè)與q無(wú)關(guān)，僅與電場(chǎng)及A點(diǎn)的位置有關(guān)的量。,設(shè)EP0 =0,該比值稱為A點(diǎn)的電勢(shì),零勢(shì)能參考點(diǎn),四、電勢(shì),四、電勢(shì),1、定義：,電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)能與它的電荷量的比值，叫做這一點(diǎn)的電勢(shì)。,2、定義式：,與EP=mgh相類比,電勢(shì)與高度h相類似,3、單位：伏特，符號(hào)為V,4、電勢(shì)只有大小，沒有方向，是標(biāo)量,5、電勢(shì)具有相對(duì)性,電勢(shì)是相對(duì)于零勢(shì)能參考點(diǎn)的，,一般選取無(wú)窮遠(yuǎn)電勢(shì)為0，實(shí)際應(yīng)用中常取大地電勢(shì)為0,6、沿電場(chǎng)線 (場(chǎng)強(qiáng))方向電勢(shì)越來(lái)越低,與沿重力加速

5、 度方向高度越來(lái)越低相類比,四、電勢(shì),3.在電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線上有A、B兩點(diǎn),如圖所示，若將電荷q1=-2.010-7C從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做了-4.010-4J的功。 (1)以B點(diǎn)為零電勢(shì)點(diǎn)，A等于多少? (2)電場(chǎng)線的方向如何? (3)如將電荷q2=+1.010-7C從A點(diǎn)移到B點(diǎn)， A等于多少?電場(chǎng)力做了多少功?,鞏固練習(xí),由W=qUAB得,E,W=qUAB=210-4J,電勢(shì)由電場(chǎng)決定A不變,鞏固練習(xí),oc由動(dòng)能定理得,在B點(diǎn)，小球受力如圖所示,qE,mg,mg=qE,4.如圖所示,水平固定的小圓盤A,帶電量為Q,電勢(shì)為零,從圓盤外O靜止釋放一質(zhì)量為m,帶電量為+q的小球,由于電場(chǎng)力的

6、作用,小球豎直上升的高度可達(dá)盤中心豎直線上的c點(diǎn),Oc=h,又知道過(guò)豎直線上的b點(diǎn)時(shí),小球速度最大,則在Q所形成的電場(chǎng)中,可確定的物理量是（ ） A. b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng) B. c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng) C. b點(diǎn)的電勢(shì) D. c點(diǎn)的電勢(shì),五、等勢(shì)面,2、在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力做功為零,電場(chǎng)線從高等勢(shì)面垂直指向低等勢(shì)面,1、定義：,電場(chǎng)中電勢(shì)相同的各點(diǎn)構(gòu)成的面，叫做等勢(shì)面。,3、等勢(shì)面與電場(chǎng)線垂直,與等高線相類比,五、等勢(shì)面,5、關(guān)于等勢(shì)面，正確的說(shuō)法是（ ）A電荷在等勢(shì)面上移動(dòng)時(shí)不受電場(chǎng)力作用，所以不做功B等勢(shì)面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等C等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直D兩等勢(shì)面不能相交,鞏固練習(xí),CD,6、如下電場(chǎng)中，a

7、、b兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)都相同的是( ) A距正的點(diǎn)電荷等距離的a、b兩點(diǎn) B等量異種點(diǎn)電荷的連線的中垂線上，距連線中點(diǎn)O等距離的a、b兩點(diǎn) C等量同種點(diǎn)電荷的連線上，距連線中點(diǎn)O等距離的a、b兩點(diǎn) D兩塊帶有等量異種電荷的平行金屬板間，距同一板不等距離的a、b兩點(diǎn),正的點(diǎn)電荷電場(chǎng)線和等勢(shì)面分布，如圖，a、b兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上，電勢(shì)相同，場(chǎng)強(qiáng)大小相同，但方向不同，故A錯(cuò),6、如下電場(chǎng)中，a、b兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)都相同的是( ) A距正的點(diǎn)電荷等距離的a、b兩點(diǎn) B等量異種點(diǎn)電荷的連線的中垂線上，距連線中點(diǎn)O等距離的a、b兩點(diǎn) C等量同種點(diǎn)電荷的連線上，距連線中點(diǎn)O等距離的a、b兩點(diǎn) D兩塊帶有等量異種電

8、荷的平行金屬板間，距同一板不等距離的a、b兩點(diǎn),由圖知，a、b兩點(diǎn)位于同一等勢(shì)面上，故兩點(diǎn)電勢(shì)相同，a、b兩點(diǎn)處電場(chǎng)線分布疏密程度相同，且a、b兩點(diǎn)處電場(chǎng)線的切線方向也相同，故兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同,6、如下電場(chǎng)中，a、b兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)都相同的是( ) A距正的點(diǎn)電荷等距離的a、b兩點(diǎn) B等量異種點(diǎn)電荷的連線的中垂線上，距連線中點(diǎn)O等距離的a、b兩點(diǎn) C等量同種點(diǎn)電荷的連線上，距連線中點(diǎn)O等距離的a、b兩點(diǎn) D兩塊帶有等量異種電荷的平行金屬板間，距同一板不等距離的a、b兩點(diǎn),由圖可知，a、b兩點(diǎn)分別位于對(duì)稱的等勢(shì)面上，故兩點(diǎn)電勢(shì)相同，a、b兩點(diǎn)處電場(chǎng)線分布的疏密程度相同，兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相同，但a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向沿連線指向b，b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向沿連線指向a，故兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向不相同,6、如下電場(chǎng)中，a、b兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)都相同的是( ) A距正的點(diǎn)電荷等距離的a、b兩點(diǎn) B等量異種點(diǎn)電荷的連線的中垂線上，距連線中點(diǎn)O等距