高中物理靜電場電勢能和電勢2 新人教版選修

會計學(xué)1高中物理高中物理 靜電場靜電場 電勢能和電勢電勢能和電勢2 新人新人教版選修教版選修一、電場能的性質(zhì)一、電場能的性質(zhì)E+F第2頁/共25頁點電荷只在電場力作用下點電荷只在電場力作用下，E+F動能動能越來越大。越來越大。電荷在電場中具有跟位置相關(guān)的能。電荷在電場中具有跟位置相關(guān)的能。速度速度越來越大，越來越大，做做加速加速運動，運動，動能是動能是什么能什么能轉(zhuǎn)化來轉(zhuǎn)化來的？的？一、電場能的性質(zhì)一、電場能的性質(zhì)第3頁/共25頁二、靜電力做功的特點二、靜電力做功的特點第4頁/共25頁由于移動電荷時靜電力做的功與移動的路徑無關(guān)，電荷在電由于移動電荷時靜電力做的功與移動的路徑無關(guān)，電荷在電場中具有跟位置相關(guān)的能，這種能叫做場中具有跟位置相關(guān)的能，這種能叫做電勢能電勢能，用，用EP表示。表示。在電場中移動電荷時，靜電力做的功與電荷的在電場中移動電荷時，靜電力做的功與電荷的起始位置起始位置和和終止位置終止位置有關(guān)，但與電荷經(jīng)過的有關(guān)，但與電荷經(jīng)過的路徑路徑無關(guān)。無關(guān)。與與重力做功重力做功特點相類似特點相類似二、靜電力做功的特點二、靜電力做功的特點探究結(jié)論探究結(jié)論第5頁/共25頁電場力做電場力做正功正功，電勢能，電勢能減少減少；三、電勢能三、電勢能電場力做電場力做負功負功，電勢能，電勢能增加增加。與重力做功跟重力勢能變化關(guān)系相類似與重力做功跟重力勢能變化關(guān)系相類似第6頁/共25頁三、電勢能三、電勢能PBPAABEEW重力做的功等于重力勢能的重力做的功等于重力勢能的減少量減少量靜電力做的功等于電勢能的靜電力做的功等于電勢能的減少量減少量2121PPGEEmghmghWABE+重力勢能的重力勢能的減少量減少量電勢能的電勢能的減少量減少量第7頁/共25頁三、電勢能三、電勢能PBPAABEEWABE+設(shè)設(shè)EPB =0PAABEW則 電荷在某點的電勢能，等于靜電力把它從該點移到電荷在某點的電勢能，等于靜電力把它從該點移到零零勢能位置勢能位置時所做的功。時所做的功。零勢能零勢能參考點參考點第8頁/共25頁三、電勢能三、電勢能10JA BWABE+設(shè)設(shè)EPB =010JPAABEW 電荷在某點的電勢能，等于靜電力把它從該點移到電荷在某點的電勢能，等于靜電力把它從該點移到零零勢能位置勢能位置時所做的功。時所做的功。第9頁/共25頁三、電勢能三、電勢能10JA BW ABE-設(shè)EPB =0 電荷在某點的電勢能，等于靜電力把它從該點移到電荷在某點的電勢能，等于靜電力把它從該點移到零零勢能位置勢能位置時所做的功。時所做的功。10JPAABEW 負號表示電勢能的負號表示電勢能的高低高低第10頁/共25頁下列說法中正確的是（下列說法中正確的是（ ）A.當(dāng)兩正點電荷相互靠近時，它們的電勢能增大當(dāng)兩正點電荷相互靠近時，它們的電勢能增大B.當(dāng)兩負點電荷相互靠近時，它們的電勢能增大當(dāng)兩負點電荷相互靠近時，它們的電勢能增大C.一個正電荷與另一個負電荷相互靠近時，它們的電勢一個正電荷與另一個負電荷相互靠近時，它們的電勢能減小能減小D.一個正電荷與另一個負電荷相互靠近時，它們的電勢一個正電荷與另一個負電荷相互靠近時，它們的電勢能增大。能增大。電場力做電場力做正功正功，電勢能，電勢能增加增加；電場力做電場力做負功負功，電勢能，電勢能減少減少。與重力做功類比與重力做功類比鞏固練鞏固練習(xí)習(xí)知識鏈接知識鏈接ABC第11頁/共25頁2、右圖中、右圖中MN為某電場中一條電場線，方向向右，在為某電場中一條電場線，方向向右，在MN上取上取兩點兩點a、b，今將一正點電荷，今將一正點電荷q從從a移到移到b則（則（ ）A.電場力做正功，電場力做正功，q的電勢能增加；的電勢能增加；B.電場力做負功，電場力做負功，q的電勢能增加；的電勢能增加；C.電場力做正功，電場力做正功，q的電勢能減少；的電勢能減少；D.電場力做負功，電場力做負功，q的電勢能減少。的電勢能減少。若若q q為負點電荷呢為負點電荷呢？+vFqF做做正功正功鞏固練鞏固練習(xí)習(xí)D第12頁/共25頁A0lE+cos0qElWAcosqElEPAcosElqEPA該比值是一個與該比值是一個與q無關(guān)，僅與電場及無關(guān)，僅與電場及A點的位置有關(guān)的量點的位置有關(guān)的量。設(shè)設(shè)EP0 =0該比值稱為該比值稱為A點的點的電勢電勢零勢能零勢能參考點參考點四、電勢四、電勢第13頁/共25頁四、電勢四、電勢qEP1 1、定義：、定義：電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量的比值，叫電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量的比值，叫做這一點的做這一點的電勢電勢。2 2、定義式：、定義式：qEP與與EP=mgh相類比相類比電勢電勢與與高度高度h相類似相類似第14頁/共25頁3、單位：、單位：伏特伏特，符號為，符號為V 4 4、電勢只有大小，沒有方向，是、電勢只有大小，沒有方向，是標(biāo)量標(biāo)量5 5、電勢具有相對性、電勢具有相對性電勢是相對于零勢能參考點的，電勢是相對于零勢能參考點的，一般選取無窮遠電勢為一般選取無窮遠電勢為0，實際應(yīng)用中常取大地電勢為，實際應(yīng)用中常取大地電勢為06 6、沿電場線、沿電場線 ( (場強場強) )方向電勢方向電勢越來越低越來越低與沿與沿重力加速重力加速 度方向度方向高度越來越低相類比高度越來越低相類比四、電勢四、電勢第15頁/共25頁3.在電場中一條電場線上有在電場中一條電場線上有A、B兩點兩點,如圖所示，若將電荷如圖所示，若將電荷q1=-2.010-7C從從A點移到點移到B點，電場力做了點，電場力做了-4.010-4J的功。的功。(1)以以B點為零電勢點，點為零電勢點，A等于多少等于多少?(2)電場線的方向如何電場線的方向如何?(3)如將電荷如將電荷q2=+1.010-7C從從A點移到點移到B點，點， A等于多少等于多少?電場力做了多電場力做了多少功少功?鞏固練鞏固練習(xí)習(xí)由由W=qUAB得得474 102000V2 10ABWUq 2000VABABAU則EW=qUAB=210-4J電勢由電場決定電勢由電場決定A不變不變第16頁/共25頁鞏固練鞏固練習(xí)習(xí)oc由動能定理得0ococqUmghmghUq在在B點，小點，小球受力如球受力如圖所示圖所示qEmgmg=qE4.如圖所示如圖所示,水平固定的小圓盤水平固定的小圓盤A,帶帶電量為電量為Q,電勢為零電勢為零,從圓盤外從圓盤外O靜靜止釋放一質(zhì)量為止釋放一質(zhì)量為m,帶電量為帶電量為+q的的小球小球,由于電場力的作用由于電場力的作用,小球豎小球豎直上升的高度可達盤中心豎直線直上升的高度可達盤中心豎直線上的上的c點點,Oc=h,又知道過豎直線上又知道過豎直線上的的b點時點時,小球速度最大小球速度最大,則在則在Q所所形成的電場中形成的電場中,可確定的物理量是可確定的物理量是（ ）A. b點的場強點的場強 B. c點的場強點的場強 C. b點的電勢點的電勢 D. c點的電勢點的電勢第17頁/共25頁五、等勢面五、等勢面2、在等勢面上移動電荷，電場力做功為零、在等勢面上移動電荷，電場力做功為零電場線從高等勢面電場線從高等勢面垂直垂直指向低等勢面指向低等勢面1、定義：、定義：電場中電勢相同的各點構(gòu)成的面，叫做電場中電勢相同的各點構(gòu)成的面，叫做等勢面等勢面。3、等勢面與電場線、等勢面與電場線垂直垂直與與等高線等高線相類比相類比第18頁/共25頁五、等勢面五、等勢面第19頁/共25頁5、關(guān)于等勢面，正確的說法是（、關(guān)于等勢面，正確的說法是（ ）A電荷在等勢面上移動時不受電場力作用，所以不做功電荷在等勢面上移動時不受電場力作用，所以不做功B等勢面上各點的場強大小相等等勢面上各點的場強大小相等C等勢面一定跟電場線垂直等勢面一定跟電場線垂直D兩等勢面不能相交兩等勢面不能相交鞏固練鞏固練習(xí)習(xí)CD第20頁/共25頁6、如下電場中，、如下電場中，a、b兩點場強和電勢兩點場強和電勢都相同的是都相同的是( )A距正的點電荷等距離的距正的點電荷等距離的a、b兩點兩點B等量異種點電荷的連線的中垂線上等量異種點電荷的連線的中垂線上，距連線中點，距連線中點O等距離的等距離的a、b兩點兩點C等量同種點電荷的連線上，距連線等量同種點電荷的連線上，距連線中點中點O等距離的等距離的a、b兩點兩點D兩塊帶有等量異種電荷的平行金屬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板間，距同一板不等距離的a、b兩點兩點正的點電荷電場線和等勢面正的點電荷電場線和等勢面分布，如圖，分布，如圖，a、b兩點在同兩點在同一等勢面上，電勢相同，場一等勢面上，電勢相同，場強大小相同，但方向不同，強大小相同，但方向不同，故故A錯錯第21頁/共25頁6、如下電場中，、如下電場中，a、b兩點場強和電勢兩點場強和電勢都相同的是都相同的是( )A距正的點電荷等距離的距正的點電荷等距離的a、b兩點兩點B等量異種點電荷的連線的中垂線上等量異種點電荷的連線的中垂線上，距連線中點，距連線中點O等距離的等距離的a、b兩點兩點C等量同種點電荷的連線上，距連線等量同種點電荷的連線上，距連線中點中點O等距離的等距離的a、b兩點兩點D兩塊帶有等量異種電荷的平行金屬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板間，距同一板不等距離的a、b兩點兩點由圖知，由圖知，a、b兩點位于同一等兩點位于同一等勢面上，故兩點電勢相同，勢面上，故兩點電勢相同，a、b兩點處電場線分布疏密程兩點處電場線分布疏密程度相同，且度相同，且a、b兩點處電場線兩點處電場線的切線方向也相同，故兩點場的切線方向也相同，故兩點場強相同強相同第22頁/共25頁6、如下電場中，、如下電場中，a、b兩點場強和電勢兩點場強和電勢都相同的是都相同的是( )A距正的點電荷等距離的距正的點電荷等距離的a、b兩點兩點B等量異種點電荷的連線的中垂線上等量異種點電荷的連線的中垂線上，距連線中點，距連線中點O等距離的等距離的a、b兩點兩點C等量同種點電荷的連線上，距連線等量同種點電荷的連線上，距連線中點中點O等距離的等距離的a、b兩點兩點D兩塊帶有等量異種電荷的平行金屬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板間，距同一板不等距離的a、b兩點兩點由圖可知，由圖可知，a、b兩點分別位于對稱兩點分別位于對稱的等勢面上，故兩點電勢相同，的等勢面上，故兩點電勢相同，a、b兩點處電場線分布的疏密程度兩點處電場線分布的疏密程度相同，兩點場強大小相同，但相同，兩點場強大小相同，但a點點場強方向沿連線指向場強方向沿連線指向b，b點場強方點場強方向沿連線指向向沿連線指向a，故兩點場強方向，故兩點場強方向不相同不相同第23頁/共25頁6、如下電場中，、如下電場中，a、b兩點場強和電勢兩點場強和電勢都相同的是都相同的是( )A距正的點電荷等距離的距正的點電荷等距離的a、b兩點兩點B等量異種點電荷的連線的中垂線上等量異種點電荷的連線的中垂線上，距連線中點，距連線中點O等距離的等距離的a、b兩點兩點C等量同種點電荷的連線上，距連線等量同種點電荷的連線上，距連線中點中點O等距離的等距離的a、b兩點兩點D兩塊帶有等量異種電荷的平行金屬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板間，距同一板不等距離的a、b兩點兩點而帶有等量異種電荷的平行而帶有等量異種電荷的平行金屬板產(chǎn)生的是勻強電場，金屬板產(chǎn)生的是勻強電場，距同一板不等距離的距同一板不等距離的a、b兩兩點場強相等，電勢不等，故點場強相等，電勢不等，故D錯錯B第24頁/共25頁感謝您的觀看！感謝您的觀看！第25頁/共25頁