高二物理電勢和電勢差

高二物理電勢和電勢差課件第1頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四復(fù)習(xí)回顧1、功的計(jì)算：2、重力做功有什么特點(diǎn)？(1)與路徑無關(guān),由初末位置的高度差來決定.(2)WG與重力勢能的關(guān)系.(3)重力勢能是相對的,有零勢能面（人為選定）重力勢能具有系統(tǒng)性功是能量轉(zhuǎn)化的量度！第2頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四一、電場力做功與路徑無關(guān)

正電荷q在電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場中由A運(yùn)動到M電場力做功嗎？做了多少功？Eqq受力嗎？多大？AMdW=qE·｜AM｜第3頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四求試探電荷＋q沿直線AB移動到B時電場力做的功：E+qABM第4頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四E+qABM第5頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四結(jié)論：在勻強(qiáng)電場中移動電荷時，靜電力做的功與電荷經(jīng)過的路徑無關(guān),但與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)。(對于非勻強(qiáng)電場也適用)這與什么力做功相似呢？第6頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四

將+q由A移到B的過程電場力對電荷做功為：將-q由A移到B的過程，電場力對電荷做功為：dAB+qEL做功的過程是一個能量轉(zhuǎn)化的過程，那么電場力做功的過程是什么能轉(zhuǎn)化為什么能呢？第7頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四二、電場力做功與電勢能變化的關(guān)系電場力做功與電勢能有什么關(guān)系？（聯(lián)系重力做功與重力勢能的關(guān)系）1、定義：電荷在電場中具有的與電荷位置有關(guān)的能，叫電勢能。物體被舉高具有重力勢能。2、電荷在電場中具有電勢能。重力對物體做正功，物體的重力勢能減小

3、電場力對電荷做正功，電荷的電勢能減小重力對物體做負(fù)功，物體的重力勢能增大

4、電場力對電荷做負(fù)功，電荷的電勢能增大第8頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四重力做多少功，物體重力勢能就變化多少。

5、電場力做多少功，電荷電勢能就變化多少。重力勢能是相對的，與零勢能面有關(guān)6、電勢能是相對的，與零電勢能面有關(guān)通常把電荷在離場源電荷無限遠(yuǎn)處的電勢能規(guī)定為零，或把電荷在大地表面上電勢能規(guī)定為零。電荷在某點(diǎn)的電勢能，等于靜電力把它從該處移動到零勢能位置所做的功第9頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四重力勢能是物體和地球所共有的，具有系統(tǒng)性7、電勢能是電荷和電場所共有的，具有系統(tǒng)性8、電勢能是標(biāo)量，但有正負(fù)由此可見，電場力做功與重力做功，電勢能與重力勢能都很相似，所以大家在學(xué)習(xí)電勢能過程中應(yīng)該多聯(lián)系重力做功與重力勢能的關(guān)系幫助理解電勢能。第10頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四重力勢能和電勢能類比

重力場中，重力：地球和物體之間存在的吸引力電場中，電場力：電荷之間的作用力有重力就有重力勢能Ep=mgh有電場力就有相應(yīng)的能，叫電勢能EPEp由物體和地面間的相對位置決定EP由電荷間的相對位置決定電場力做正功，電勢能就減少電場力做負(fù)功，電勢能就增加電場力作功，電勢能改變重力做功，重力勢能改變重力做正功，重力勢能就減少重力做負(fù)功，重力勢能就增加W重=EP1-EP2W電=EPA-EPB第11頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四盡管重力做功與電場力做功很相似，但還是存在很大差異—存在兩種電荷正電荷順電場線移動，電場力做正功，電勢能減少負(fù)電荷順電場線移動，電場力做負(fù)功，電勢能增加正電荷逆電場線移動，電場力做負(fù)功，電勢能增加負(fù)電荷逆電場線移動，電場力做正功，電勢能減少第12頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四

例1．右圖中MN為電場中某一條電場線方向向右，在線取兩點(diǎn)a、b今將一電荷＋q從a移到b則（）

A.電場力做正功，＋q的電勢能增加；

B.電場力做負(fù)功，＋q的電勢能增加；

C.電場力做正功，＋q的電勢能減少；

D.電場力做負(fù)功，＋q的電勢能減少。

C第13頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四1、定義：單位電荷電場力做的功。2、單位：伏特（V）1V=1J/C3、電勢差是標(biāo)量，但有正有負(fù)4、決定的因素：只與電場及始末兩點(diǎn)的位置有關(guān)，與檢驗(yàn)電荷以及電場力對檢驗(yàn)電荷所做的功無關(guān)。注意：電場力做的功WAB=qUAB（WAB、q、UAB都有正負(fù)號)5、UAB＝－UBA，UAC＝UAB+UBC三、電勢差（電壓）第14頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四

例2：A、B、C為電場中的點(diǎn)，將q=6×10-6C的負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)需克服電場力做功3×10-5J，再將電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場力做功1.2×10-5J，則（1）電場方向由A→B還是B→A？（2）A與B、B與C、A與C間的電勢差？第15頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四單位:伏特符號為V1V=1J/C四、電勢電勢定義：電場中某點(diǎn)的電勢，等于單位正電荷由該點(diǎn)移動到參考點(diǎn)（零電勢點(diǎn)）時電場力所做的功。（P為零電勢點(diǎn)）第16頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四2.對電勢的理解

（1）電勢是相對的，是相對于零勢面而言的，一般選大地或無窮遠(yuǎn)為零勢面。（2）沿著電場線方向電勢降低。（3）正點(diǎn)電荷電場中各點(diǎn)電勢均為正；負(fù)點(diǎn)電荷電場中各點(diǎn)電勢均為負(fù)。（4）電勢是標(biāo)量，但有正負(fù)（負(fù)電勢表示比零電勢低）第17頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四1．電勢2．電勢差與電勢的關(guān)系3．電勢能與電勢的關(guān)系（EpA、q、都有正負(fù)號)第18頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四例3.如圖所示,在同一條電場線上有A.B.C三點(diǎn),將的點(diǎn)電荷由A點(diǎn)移動到B點(diǎn),電場力做什么功?做多少功?電勢能變化了多少?再將該電荷由B點(diǎn)移到C點(diǎn),電場力做什么功?做多少功?電勢能變化了多少?ABC第19頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四例4．在370JRB22彩色顯像管中，陰極A與陽極B間電勢差UAB=-22.5kv，電子從陰極到陽極加速，試求電場力做功多少？電子到達(dá)陽極的速度為多少？第20頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四五、等勢面1．定義：電場中電勢相等的點(diǎn)構(gòu)成的面叫做等勢面。2．等勢面的性質(zhì)（1）沿等勢面移動電荷時，電場力不做功（2）電場線跟等勢面垂直，并且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面（3）電場線密的區(qū)域等勢面密，電場線疏的區(qū)域等勢面疏（4）任意兩個電勢不等的等勢面不能相交第21頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四3.幾種常見電場的等勢面分布：第22頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四第23頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四第24頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四電勢差與電勢習(xí)題課第25頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四例1．關(guān)于電勢差的說法中，正確的是（）A、兩點(diǎn)間的電勢差等于電荷從其中一點(diǎn)移到另一點(diǎn)時，電場力所做的功B、1C電荷從電場中一點(diǎn)移動到另一點(diǎn)，如果電場力做了1J的功，這兩點(diǎn)間的電勢差就是1VC、在兩點(diǎn)間移動電荷時，電場力做功的多少跟這兩點(diǎn)間的電勢差無關(guān)D、兩點(diǎn)間的電勢差的大小跟放入這兩點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷的電量成反比B第26頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四例2．下列說法中正確的是（）A、在場強(qiáng)較小處，電荷在該處的電勢能也較??；B、電荷在場強(qiáng)為零處的電勢能也為零；C、在場強(qiáng)相等的各點(diǎn)，電荷的電勢能必相等；D、在選定為零電勢的位置處，任何電荷的電勢能必為零.D第27頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四例3．關(guān)于電勢和電勢能的關(guān)系，下列各種說法中正確的是：（）A、某點(diǎn)電勢高，說明該點(diǎn)電勢能大；B、某點(diǎn)電勢高，說明該點(diǎn)電場做功本領(lǐng)強(qiáng)；C、若帶電粒子在電場中移動時，電勢能減少，則電勢一定降低；D、負(fù)電荷在電場中無初速度，只在電場力作用下運(yùn)動，電勢能一定減少，同時它一定是從電勢低處移向電勢高處.D第28頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四例4．如圖，AB和CD為等勢面，電勢分別為Φ和Φ′，則Φ___Φ′(填〉、＝或〈)，負(fù)電荷q在M點(diǎn)和N點(diǎn)的電勢能大小，εM

___εN；若把q從M移到N是

_____（克服電場力還是電場力）做功，做了

功.><電場力qUMN第29頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四例5．如圖所示，三條曲線為電場中三個等勢面，UB＝0，UA＝20V，UC＝-40V.(1)求UAB，UDB，UCD；(2)把電量q＝-2×10-7C的電荷從A移到C電場力做了多少功?再從C到B做多少功?總的做多少功?(3)把該電荷從A直接移到B電場力做多少功?并與(2)中結(jié)果進(jìn)行比較，說明為什么?第30頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四例6．在一點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場中，一個粒子（帶正電荷）通過時的軌跡如圖所示，圖中虛線則表示電場的兩個等勢面a、b，以下說法中正確的是（

）

A．點(diǎn)電荷Q可能為正電荷，也可能為負(fù)電荷

B．運(yùn)動中粒子總是克服電場力做功C．粒子在a、b兩等勢面時的動能一定有Eka>Ekb

D．粒子在經(jīng)過a、b兩等勢面上時的電勢能一定有εa>εb

C第31頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四例7．在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場中，有三個等勢面a、b、c，如圖所示.Ua＝30V，Ub＝20V，Uc＝10V，則點(diǎn)電荷Q所帶的電荷是正電荷還是負(fù)電荷?

.若使一帶電粒子沿KMN路徑穿過電場，則粒子所帶電荷是正電荷還是負(fù)電荷?

.若粒子所帶電量為3.2×10-19C，則從K到M電場力做功為

J，粒子從K到N電勢能的變化量為

.正電荷 正電荷 第32頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四例8．如圖所示，在正的點(diǎn)電荷Q的電場中有a、b兩點(diǎn)，它們到點(diǎn)電荷Q的距離r1<r2。（l）a、b兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢高？（2）將一負(fù)電荷放在a、b兩點(diǎn)，哪點(diǎn)電勢能較大？（3）若a、b兩點(diǎn)問的電勢差為100V，將二價負(fù)離子由a點(diǎn)移到b點(diǎn)是電場力對電荷做功還是電荷克服電場力做功？做功多少？第33頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四例9．如圖所示是某電場中的一簇等勢面，甲等勢面的電勢為90V，乙等勢面的電勢為-10V，各相鄰等勢面間的電勢差相等（l）將q=1×10-8C的電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做功

；（2）將q=-1×10-8C的電荷從A點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場力做功

；（3）在圖中定性畫出幾條電場線．第34頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四例10．如圖所示,在勻強(qiáng)電場中有a、b、c三點(diǎn)構(gòu)成一直角三角形。ac垂直于電場線，ab長40cm，電場強(qiáng)度為2×105N/C?，F(xiàn)將一個電子由b點(diǎn)移至a點(diǎn)，電場力做了_______的功，如