廣東省廣州市高中物理第一章電場第四節(jié)電勢差電勢（3）課件粵教版選修3-1.ppt

第四節(jié)電勢差電勢 重力場 電場 1 如圖 1 分別沿三個不同路徑 小球從A運動到B 重力做功多大 1 2 2 如圖 2 分別沿三個不同路徑 小球從A運動到B 電場力做功多大 1 定義 電荷q在電場中由一點A移動到另一點B時 電場力所做的功WAB與電荷量q的比值WAB q 叫做A B兩點間的電勢差 WAB qUAB 3 UAB也是跟路徑無關(guān) 且跟WAB和q都無關(guān) 只是與電場本身和兩點位置有關(guān) 5 單位 伏特 V 4 標量 6 電場力做功 一 電勢差 可見 電場中A B兩點間的電勢差UAB 在數(shù)值上等于單位正電荷由A點移動到B點時 電場力所做的功WAB 1v 1J c 例題1 在如圖所示的電場中 把點電荷q 2 10 11C 由A點移到B點 電場力做功WAB 4 10 11J A B兩點間的電勢差UAB等于多少 B A兩點間的電勢差UBA等于多少 UAB UBA 將W和q的正負號代入計算 1 定義 電荷在電場中所具有的與電荷位置有關(guān)的勢能叫電勢能 2 電勢能的變化 電場力做正功 電勢能減小 電場力做負功 電勢能增加 二 電勢能 忽略重力 二 電勢能 3 電荷在電場中某點具有的電勢能的大小是相對零勢能面而言的 一般取無窮遠的地方為零勢能面 復(fù)習(xí)回顧 1 什么是電勢能 2 什么是電勢 3 什么是電勢差 4 電場力做功與電勢差及電勢能有什么關(guān)系 例題1 勻強電場的場強方向水平向右 一點電荷沿半徑為R 20cm的圓周 從A點移動到B點 已知角O為900 求 1 這一過程電場力做的功 2 A B兩點的電勢差UAB O A B 即使訓(xùn)練1 如圖 絕緣水平面上固定一帶 4Q的質(zhì)點B 與它距離為r處放一電荷量為 Q的質(zhì)點A A質(zhì)量為m 它與水平面的動摩擦因數(shù)為 現(xiàn)將A自由釋放 當(dāng)它速度達到最大值v時 系統(tǒng)電勢能的變化量是多少 m Q A B 想一想 高度差 高度與零高度點的選擇有關(guān)嗎 電勢差 電勢與零電勢點的選擇有關(guān)嗎 A B C D 0V 1V 2V 3V 結(jié)論 電勢與零勢點的選擇有關(guān) 而電勢差與零勢點的選擇無關(guān) E 0V 1V 2V 1V 沿電場線方向電勢如何變化 A B 探究1 方法 將一正電荷從A點移動到B點 試判斷A B兩點電勢的高低 結(jié)論 沿電場線方向 電勢越來越低 探究2 1 取無窮遠為零勢點 正電荷產(chǎn)生的電場中任一點的電勢是大于零還是小于零 Q A B 2 取無窮遠為零勢點 負電荷產(chǎn)生的電場中任一點的電勢是大于零還是小于零 Q A B 探究2 1 有關(guān)電場中某點的電勢 下列說法中正確的是 A 是電場本身的屬性 與放入該點的電荷情況無關(guān) B 由放在該點的電荷所具有的電勢能的多少來決定 C 由放在該點的電荷的電量多少來決定 D 與放在該點的電荷的正負有關(guān) 反饋練習(xí) 2如圖所示 在點電荷電場中的一條電力線上依次有A B C三點 分別把 q和 q的試驗電荷依次放在三點上 關(guān)于它們所具有的電勢能的正確說法是 A 放上 q時 它們的電勢能 A B C B 放上 q時 它們的電勢能 A B C C 放上 q時 它們的電勢能 A B C D 放上 q時 它們的電勢能 A B C 反饋練習(xí) 3 在電場中一條電場線上有A B兩點 如圖所示 若將一電荷q 2 0 10 6C從A點移到B點 電荷克服電場力做了4 0 10 4J的功 1 UAB等于多大 2 電場線的方向如何 3 如在電場中有另一點C 已知UAC 500V 若把這一負電荷從B移到C點 電場力做功多大 反饋練習(xí) 4 已知電場中A點的電勢為8V B點的電勢為 3V C點的電勢為8V 將電荷q 5 10 7C 若把q從C點經(jīng)B點移到A點 電場力做功又為多大 反饋練習(xí) 5 2003上海 一負電荷僅受電場力的作用 從電場中的A點運動到B點 在此過程中該電荷做初速度為零的勻加速直線運動 則A B兩點的電場強度EA EB及該電荷在A B兩點的電勢能 A B之間的關(guān) A EA EBB EA B 直擊高考 A B是一條電場線上的兩點 若在A點釋放一初速為零的電子 電子僅受電場力作用 并沿電場線從A運動到B 其速度隨時間變化的規(guī)律如圖所示 設(shè)A B兩點的電場強度分別為EA EB 電勢分別為UA UB 則 A EA EB B EA EB C UA UB D UA UB 課前復(fù)習(xí) 06上海 帶正電的點電荷固定于Q點 電子在庫侖力作用下 做以Q為焦點的橢圓運動 M P N為橢圓上的三點 P點是軌道上離Q最近的點 電子在從M經(jīng)P到達N點的過程中 A 速率先增大后減小B 速率先減小后增大C 電勢能先減小后增大D 電勢能先增大后減小 課前復(fù)習(xí) 電勢 電勢差 第三課時 等勢面 勻強電場中的等勢面 思考 勻強電場的等勢面怎么分布 等勢面的性質(zhì) 1 沿同一等勢面移動電荷時 電場力不做功 2 思考 為什么電場線一定與等勢面垂直 4 兩個等勢面能相交嗎 等勢面 3 沿著電場線方向 等勢面的高低怎么變化 點電荷形成的電場中的等勢面 1 若有一電荷運動軌跡如圖虛線所示 則電荷帶什么電 D 2 如圖 點電荷從C到B點電場力做功大小用WCB表示 從B到D點電場力做功大小用WBD表示 且D B C所在的等勢面間距相等 則WCB與WBD大小關(guān)系如何 1 在以點電荷為球心 r為半徑的球面上各點相同的物理量是 A 電場強度B 同一電荷所受電場力C 電勢D 同一電荷具有的電勢能 即時反饋 等量異種點電荷形成的電場中的等勢面 1 如圖 取無窮遠為零勢面 兩點電荷形成的電場中 連線的中垂線上任一點電勢多大 A B 2 若一具有初速度的點電荷從A點運動到B點 只受電場力作用 則它在A B兩點的動能哪點大 2 如圖 所示 兩個固定的等量異種電荷 在它們連線的垂直平分線上有a b c三點 則 A a點電勢比b點高B a b兩點場強方向相同C a b c三點與無窮遠處電勢相等D 一帶電粒子 不計重力 在a點無初速釋放 則它將在a b連線上運動 即時反饋 a b M N 3 如圖MN為中垂線 一帶電粒子從M點以一初速度V0射入 軌跡如圖 不考慮重力 則在飛越電場的整個過程中 A 該粒子帶負電B 該粒子的動能先增大再減小C 該粒子的電勢能先增大再減小D 該粒子運動到無窮遠處速度大小為V0 即時反饋 4 如圖 P Q是兩個等量正點電荷 O是它們連線的中點 A B是中垂線上的兩點 OA OB 用EA EB UA UB分別表示A B的場強和電勢 則A EA一定大于EB UA一定大于UBB EA不一定大于EB UA一定大于UBC EA一定大于EB UA不一定大于UBD EA不一定大于EB UA不一定大于UB 其他等勢面 5 電場線密的地方 等勢面密 5 下述說法正確的是 A 在同一等勢面上移動電荷 電場力不做功B 等勢面上各點場強大小一定相等C 放在電場中電勢高處 電荷的電勢能就大D 放在電場強度大處 電荷的電勢能就大 即時反饋 6 如圖 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 該帶電粒子在M N兩點中 電勢能較大的是 點 a b c d M N 即時反饋 7 一帶電粒子射入固定在O點的點電荷的電場中 粒子軌跡如圖中虛線abc所示 圖中實線是同心圓弧