物理：1.4《電勢(shì)能 電勢(shì)和電勢(shì)差》

1、1.4 電勢(shì)能 電勢(shì)與電勢(shì)差1引：一個(gè)試探電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)由靜止釋放,將如何運(yùn)動(dòng)?E 在電場(chǎng)力作用下電荷做加速運(yùn)動(dòng),一段時(shí)間后獲得一定的速度,試探電荷的動(dòng)能增加.+F什么能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能的呢2BMAFq W甲= F|AB|cos=qE|AM|把正電荷沿不同路徑從A點(diǎn)移到B電場(chǎng)力做功？+甲乙丙沿甲路徑電場(chǎng)力做功:沿乙路徑電場(chǎng)力做功:沿丙路徑電場(chǎng)力做功: W乙= qE|AM| W丙= qE|AM|沿任意路徑電場(chǎng)力做功: W任意=qE|AM|一.電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)結(jié)論：電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān),由初末位置來(lái)決定.電場(chǎng)力做功的過(guò)程是什么能轉(zhuǎn)化為什么能呢？3二.電勢(shì)能、定義：電荷在電場(chǎng)中受到電場(chǎng)力而具有的與位置有

2、關(guān)的勢(shì)能叫做電勢(shì)能。 （Ep）標(biāo)量AB+AB負(fù)電荷逆著電場(chǎng)線移動(dòng)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少、電場(chǎng)力做功改變電勢(shì)能正電荷順著電場(chǎng)線移動(dòng)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少正電荷逆著電場(chǎng)線移動(dòng)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加負(fù)電荷順著電場(chǎng)線移動(dòng)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加、電場(chǎng)力做的功等于電勢(shì)能的減少量、相對(duì)性：大地或無(wú)窮遠(yuǎn)默認(rèn)為零4、在正電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中正電荷在任意一點(diǎn)具有的電勢(shì)能都為正，負(fù)電荷在任一點(diǎn)具有的電勢(shì)能都為負(fù)。 在負(fù)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中正電荷在任意一點(diǎn)具有的電勢(shì)能都為負(fù)，負(fù)電荷在任意一點(diǎn)具有的電勢(shì)能都為正。7、電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)A具有的電勢(shì)能EP等于將該點(diǎn)電荷由A點(diǎn)移到電勢(shì)零點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功W的。即EP=

3、W6、電勢(shì)能有正負(fù)，卻是標(biāo)量，正負(fù)表示該點(diǎn)的電勢(shì)能比零點(diǎn)的電勢(shì)能的高低。5、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。ABC課堂小練6、一個(gè)電荷只在電場(chǎng)力作用下從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做了5106J的功，那么 ( )A電荷在B處時(shí)將具有5106J 的電勢(shì)能B電荷在B處將具有5106J 的動(dòng)能C電荷的電勢(shì)能減少了5106J D電荷的動(dòng)能增加了5106J CD課堂小練7、將帶電量為610-6C的負(fù)電荷從電場(chǎng)中

4、的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做了310-5J的功，再?gòu)腂移到C，電場(chǎng)力做了1.210-5J的功，則（1）電荷從A移到B，再?gòu)腂移到C的過(guò)程中電勢(shì)能共改變了多少？（2）如果規(guī)定A點(diǎn)的電勢(shì)能為零，則該電荷在B點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢(shì)能分別為多少？（3）如果規(guī)定B點(diǎn)的電勢(shì)能為零，則該電荷在A點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢(shì)能分別為多少？增加了1.810-5J. EPC=1.810-5 J EPC=-1.210-5 JEPB=310-5 J EPA= -310-5 J 課堂小練85、一帶電油滴在勻強(qiáng)電場(chǎng)E中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖虛線所示,電場(chǎng)方向豎直向下.若不計(jì)空氣阻力,則此帶電油滴從a運(yùn)動(dòng)到b的過(guò)程中,能量變化情況為( )A.動(dòng)能減小B

5、.電勢(shì)能增加C.動(dòng)能和電勢(shì)能之和減少D.重力勢(shì)能和電勢(shì)能之和增加EabC課堂小練9三、電勢(shì)1、定義：6、電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)的大小是由電場(chǎng)本身的性質(zhì)決定的，與放不放電荷及放什么電荷無(wú)關(guān)（ 標(biāo)量）3、相對(duì)性：一般選取無(wú)窮遠(yuǎn)或大地電勢(shì)為零。1J/C=1V2、EP及q含符號(hào)4、沿電場(chǎng)線 (場(chǎng)強(qiáng))方向電勢(shì)越來(lái)越低5、正電荷的電場(chǎng)中電勢(shì)為正，負(fù)電荷的電場(chǎng)中電勢(shì)為負(fù)A B EA B7、電勢(shì)是標(biāo)量，在規(guī)定了零電勢(shì)后，電場(chǎng)中各點(diǎn)的電勢(shì)可以是正值，也可以是負(fù)值。正值表示該點(diǎn)電勢(shì)比零高，負(fù)值表示該點(diǎn)電勢(shì)比零低。106、如圖所示，點(diǎn)電荷的靜電場(chǎng)中電場(chǎng)線用實(shí)線表示，但其方向未標(biāo)明，虛線是某一帶電粒子通過(guò)該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)

6、軌跡。a、b是軌跡上的兩點(diǎn)。若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)中只受到電場(chǎng)力作用，根據(jù)此圖可作出正確判斷的是( )A.帶電粒子所帶電荷的性質(zhì)B.帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向C.帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的速度何處較大D.帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)能何處較大BCDab課堂小練117、如圖所示，是負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線。一個(gè)帶正電的粒子（不計(jì)重力）從a到b穿越這條電場(chǎng)線的軌跡如圖中虛線所示，則該帶電粒子在a點(diǎn)的加速度一定在b點(diǎn)的加速度。帶電粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能一定在b點(diǎn)的電勢(shì)能。（填“大于”、“小于”式“等于”）。Nba小于大于F-課堂小練128、如圖，虛線a、b、c勢(shì)某靜電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，它們的電勢(shì)a最大，

7、c最少，一帶正電的粒子射入電場(chǎng)中，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖實(shí)線KLMN所示，由圖可知（ ）粒子從K到L的過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功粒子從L到M的過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功粒子從K到L的過(guò)程中，電勢(shì)能增加粒子從L到N的過(guò)程中，動(dòng)能減少ACKNMLabc課堂小練139、如果把q=1.010-8C的電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)處移至電場(chǎng)中的A點(diǎn)，需克服電場(chǎng)力做功W=1.210-4J.那么 q在A點(diǎn)的電勢(shì)能和在A點(diǎn)的電勢(shì)各是多少？ q未移入電場(chǎng)前A點(diǎn)的電勢(shì)是多少 ？課堂小練1410、如圖所示，電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，則下列說(shuō)法中正確的是（ ）A、電勢(shì)A B 場(chǎng)強(qiáng)EAEBB、電勢(shì)A B 場(chǎng)強(qiáng)EAEpB課堂小練ABEBC15E+2、幾種常見的等勢(shì)

8、面四、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。16（1）在同一等勢(shì)面上的任意兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不做功（2）電場(chǎng)線（或E）等勢(shì)面，且由電勢(shì)較高的等勢(shì)面指向電勢(shì)較低的等勢(shì)面 （4）等勢(shì)面密處場(chǎng)強(qiáng)大、電場(chǎng)線密，等勢(shì)面疏處場(chǎng)強(qiáng)小、電場(chǎng)線疏 （3）不同等勢(shì)面在空間不相交、不相切，閉合3、等勢(shì)面的特點(diǎn)：20100（5）沿電場(chǎng)方向電勢(shì)降低最快（6）勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)均勻變化。1711、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CD課堂小練18課堂小練12、孤立點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的一簇等勢(shì)面如圖

9、所示中虛線所示，其電勢(shì)分別為1、2、3，A、B、C是某電場(chǎng)線與這簇等勢(shì)面的交點(diǎn)，且ab=ac.現(xiàn)將一負(fù)電荷由a移到b，電場(chǎng)力做正功W1；再由b移至C，電場(chǎng)力做正功W2,則（）A.W1=W2，123B.W1=W2，123C.W1W2，123D.W1W2，123C1231913、在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有a、b、c三點(diǎn)，位置關(guān)系如圖52-6所示，其中ab=3 cm，bc=1cm已知電場(chǎng)線與abc三點(diǎn)所在的平面平行,若將電量為-210C的點(diǎn)電荷從a 移到b，電場(chǎng)力不做功，而把該電荷從a移到c，電場(chǎng)力做功為1.810J(1)畫出通過(guò) a、b、c 三點(diǎn)的電場(chǎng)線(2)求該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度 答案：9102V/m20方

10、法一: 根據(jù)電場(chǎng)力做功的正負(fù)判斷： 如何比較電荷電勢(shì)能的大小呢？方法二: 直接根據(jù)公式 判斷電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少；電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加。方法三: 根據(jù)電場(chǎng)線來(lái)判斷 負(fù)電荷電勢(shì)能增加電場(chǎng)力做負(fù)功順著電場(chǎng)線移動(dòng)正電荷電勢(shì)能減小電場(chǎng)力做正功順著電場(chǎng)線移動(dòng)21ABCD0V1V2V3V電勢(shì)和高度都具有相對(duì)性，與參考點(diǎn)的選擇有關(guān)，而高度差與參考點(diǎn)的選擇無(wú)關(guān)。E0V1V2V-1V22四、電勢(shì)差1、電勢(shì)差：電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)的差值，也叫電壓。ABCD15V5V0-3V電勢(shì)差是標(biāo)量，可正，可負(fù)。正負(fù)表示兩點(diǎn)電勢(shì)的高低電勢(shì)的數(shù)值與零電勢(shì)點(diǎn)的選取有關(guān)，電勢(shì)差的數(shù)值與零電勢(shì)點(diǎn)的選取無(wú)關(guān)。電勢(shì)差UAB與q無(wú)關(guān)。電

11、場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差跟移動(dòng)電荷的路徑無(wú)關(guān)。2、理解3、如以無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，則： (1)正電荷（+Q）形成的電場(chǎng)中各點(diǎn)的電勢(shì)均為正值 (2)負(fù)電荷（-Q）形成的電場(chǎng)中各點(diǎn)的電勢(shì)均為負(fù)值23五、靜電力做功與電勢(shì)差的關(guān)系由電場(chǎng)本身的因素決定，與WAB、q無(wú)關(guān)。有關(guān)，由UAB、q共同決定。1、UAB由什么決定？與WAB有關(guān)嗎？2、WAB與UAB和q有關(guān)嗎？24課本例題25課堂小練1關(guān)于電勢(shì)差和電場(chǎng)力作功的說(shuō)法中，正確的是 ( )A電勢(shì)差的大小由電場(chǎng)力在兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷做的功和電荷的電量決定B電場(chǎng)力在兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷做功的多少由兩點(diǎn)間的電勢(shì)差和該電荷的電量決定C電勢(shì)差是矢量，電場(chǎng)力作的功是標(biāo)量D在勻強(qiáng)電場(chǎng)中與電場(chǎng)線垂直方向上任意兩點(diǎn)的電勢(shì)差均為零BD263、求兩點(diǎn)間的電勢(shì)差在如圖所示的電場(chǎng)中，把點(diǎn)電荷q=+210-11C，由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功WAB=410-11J。A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB等于多少？B、A兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UBA等于多少？V V解：由靜電力做功與電勢(shì)差的關(guān)系得課堂小練274、求靜電力做功如圖所示的電場(chǎng)中，A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB=20 V，將點(diǎn)電荷q= -210-9C，由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，靜電力所做的功是多少？解：電場(chǎng)力所做的功WAB=UABq=20（210-9）= -4.010-8J課堂小練285、如圖所示的電場(chǎng)，