高中高三物理電場的能的性質(zhì)復習課件公開課一等獎課件省賽課獲獎課件

3電場能性質(zhì)第六章電場1第1頁1．電場力做功特點及其與電勢能變化關系（1）電場力做功只與始末位置

，與途徑

.有關無關2第2頁（2）電場力做功與電勢能變化關系：電場力做功等于電荷電勢能

，或者說電場力做功等于電荷電勢能增量

.電場力做正功，電勢能

；克服電場力做功，電勢能

.在只有電場力做功情況下，電場力做功過程是

和

互相轉(zhuǎn)化過程.WAB=-ΔEp=ΔEk變化量負值減小增大電勢能動能3第3頁2．電勢能Ep（1）定義：因電場對電荷有

而產(chǎn)生由電荷

決定能量叫電勢能.（2）電勢能是

，具有

，一般取無窮遠處或

為電勢能零點.（3）電勢能大小計算①電荷電勢能在數(shù)值上等于把電荷從這點移到電勢能為

處電場力所做功.作用力相對位置標量相對性大地零4第4頁②用電場力做功是電勢能變化量度來計算：電場力做正功，電勢能減少；電場力做負功，電勢能增加；電場力做功多少和電勢能變化

相等，這是判斷電荷電勢能如何變化最有效辦法.③用EpA=qφA來計算，計算時務必嚴格帶符號運算，Ep正、負表達電勢能多少.（4）正電荷在電勢

處電勢能大；負電荷在電勢

處電勢能小.數(shù)值高高5第5頁3．電勢φ（1）定義：電荷在電場中某點電勢能與電荷量

.（2）體現(xiàn)式：單位：伏特（V），且有1V=1J/C.（3）物理意義：反應電場中某點

性質(zhì).電場中某一點電勢在數(shù)值等于

電荷在那一點所具有電勢能；或者等于

由該點移動到參照點（零電勢點）時電場力所做功.比值能單位單位正電荷6第6頁（4）電勢具有

，是

，其正負只表達比零電勢高還是低.一般取無限遠或地球電勢為零.電荷在合電場中某點電勢等于各個電場在該點電勢

.相對性標量代數(shù)和7第7頁（5）電勢高低判斷：順著電場線方向電勢越低，電場線方向是電勢減少

方向；電場線總是從電勢

等勢面指向電勢

等勢面；在電場線為直線電場中，電荷只在電場力作用下從靜止開始運動，正電荷

電場線方向運動，負電荷

電場線方向運動.最快較高較低順著逆著8第8頁（6）電勢唯一性和固定性：電場中某點電勢在選用零勢面前提下是唯一，它大小與放入該點電荷q

，與是否放入電荷

.它決定于電場源電荷及空間位置.無關無關9第9頁4．等勢面（1）定義：電場中電勢相等點組成面.人為引入，實際并不存在.（2）意義：用等勢面來表達電勢高低.（3）等勢面特點：①同一等勢面上任意兩點間移動電荷電場力

做功；②等勢面一定跟電場線

；③電場線總是從電勢

等勢面指向電勢

等勢面；④等勢面互不相交、互不相切；⑤

地方電場線也密.不垂直較高較低等差等勢面密10第10頁（4）典型電場等勢面：勻強電場；點電荷電場；等量點電荷電場.（5）畫出等勢面是正確畫出電場線前提和有效途徑.11第11頁5．電勢差（1）定義：電荷在電場中由一點移動到另一點時，電場力所做功與電荷量

.電勢差等于電場中兩點電勢之差.電勢差是從

角度表征電場性質(zhì).（2）體現(xiàn)式：適用于一切電場；或UAB=φA-φB，且UAB=-UBA，UAC=UAB+UBC.比值能量12第12頁（3）電勢差與試探電荷無關，屬于電場本身，與零電勢點選擇無關.（4）勻強電場中兩點間電勢差等于場強和這兩點間

距離乘積U=Ed.場強方向上13第13頁6．電勢差與電場強度關系（1）電場方向是電勢減少最快方向.在勻強電場中，沿任意方向電勢減少是均勻.（2）在勻強電場中，場強在數(shù)值上等于沿場強方向每單位距離上減少電勢，E=U/d.注意：①上式只適用于勻強電場；②d是沿場方向上距離.14第14頁7．電場線和等勢面關系（1）要牢記常見電場電場線和等勢面：孤立正（負）點電荷電場、等量異種（同種）點電荷電場、勻強電場、點電荷與帶電平板間電場.15第15頁（2）電場線、等勢面特點和電場線與等勢面間關系：①電場線方向為該點場強方向，電場線疏密表達場強大??；②電場線互不相交，等勢面也互不相交；③電場線和等勢面在相交處互相垂直；④電場線方向是電勢減少方向，并且是減少最快方向；⑤電場線密地方等差等勢面密；等差等勢面密地方電場線也密.16第16頁1.電場強度，電勢，電場線，等勢面之間有什么聯(lián)系？(1)電場線與電勢聯(lián)系：沿著電場線方向，電勢越來越低；電場線方向是電勢減少最快方向.17第17頁(2)電場線與等勢面聯(lián)系：電場線越密地方，等差等勢面也越密，電場線與通過該處等勢面垂直.(3)電場強度數(shù)值與電勢數(shù)值無直接關系，場強大地方電勢不一定高；場強大小相等各點電勢不一定相等，場強為零電勢不一定為零；反之也同樣.18第18頁2.如何判斷電勢高低，電勢能大小、正負？(1)根據(jù)場源電荷判斷：離正場源電荷越近，電勢越高，正檢查電荷電勢能(為正值)越大，負檢查電荷電勢能(為負值)越??；離負場源電荷越近，電勢越低，正檢查電荷電勢能(為負值)越小，負檢查電荷電勢能(為正值)越大.19第19頁(2)根據(jù)電場線判斷：順著電場線方向，電勢逐漸減少，正檢查電荷(或負檢查電荷)電勢能減少(增加)；逆著電場線方向，電勢逐漸升高，正檢查電荷(負檢查電荷)電勢能增加(減少).20第20頁(3)根據(jù)電場力做功判斷：電場力對正電荷做正功時，正電荷由高電勢(電勢能大)點移向低電勢(電勢能小)點；電場力對負電荷做正功時，負電荷由低電勢(電勢能大)點移向高電勢(電勢能小)點.電場力做負功時，與上述情況相反.21第21頁3．如何計算電場力做功？①由功定義式W=F·l來計算，式中F為恒力，僅在勻強電場中使用.②用電場力做功與電勢能變化關系來計算，即WAB=EpA－EpB或者WAB=-ΔEp.22第22頁③用WAB=qUAB來計算，只與始末位置電勢差有關，該式適用于一切電場.計算時：一是嚴格帶符號運算，功正、負表達電場力做功正、負；二是只取絕對值進行計算，功正、負借助于力與移動方向間關系確定.④用動能定理來計算，W電+W其他=ΔEk.23第23頁4．你懂得幾個典型電場電勢分布特點嗎？下面均以無窮遠處為零電勢點，場強為零.孤立正點電荷電勢離電荷越遠電勢越低，每點電勢為正等勢面以場源電荷為球心一簇簇不等間距球面，離場源電荷越近，等勢面越密孤立負點電荷電勢離點電荷越遠電勢越高，每點電勢為負等勢面以場源電荷為球心一簇簇不等間距球面，離場源電荷越近，等勢面越密24第24頁等量同種負點電荷總電勢每點電勢為負值兩電荷連線上由連線一端到另一端電勢先升高再減少，中點電勢最高不為零兩電荷連線中垂線上中點電勢最低，由中點至無窮遠處逐漸升高至零等量同種正點電荷總電勢每點電勢為正值兩電荷連線上由連線一端到另一端電勢先減少再升高，中點電勢最低不為零25第25頁等量同種正點電荷兩電荷連線中垂線上中點電勢最高，由中點至無窮遠處逐漸減少至零等量異種點電荷總電勢中垂面有正電荷一邊電勢為正，有負電荷一邊電勢為負兩電荷連線上由正電荷到負電荷電勢逐漸減少，中點電勢為零兩電荷連線中垂線上中垂面是一種等勢面，電勢為零26第26頁1.只存在電場力時電場能性質(zhì)描述及其互相關系（1）活用等勢面如圖所示，圖中K、L、M為靜電場中3個相距較近等勢面，一帶電粒子射入此靜電場中后，沿abcde軌跡運動，已知φK＜φL＜φM，且粒子在ab段做減速運動，下列判斷中正確是()CD27第27頁A.粒子帶負電B.粒子在a點加速度大于在b點加速度C.粒子在a點與e點速度大小相等D.粒子在a點電勢能不大于在d點電勢能28第28頁

如圖中虛線為勻強電場中與場強方向垂直等間距平行直線，兩粒子M、N質(zhì)量相等，所帶電荷絕對值也相等，現(xiàn)將M、N從虛線上O點以相同速率射出，兩粒子在電場中運動軌跡分別如圖中兩條實線所示.點a、b、c為實線與虛線交點，已知O點電勢高于c點.若不計重力，則（）BD29第29頁A.M帶負電荷，N帶正電荷B.N在a點速度與M在c點速度大小相同C.N在從O點運動至a點過程中克服電場力做功D.M在從O點運動至b點過程中，電場力對它做功等于零30第30頁（2）活用電場線

如圖所示，在x軸上有關原點O對稱兩點固定放置等量異種點電荷+Q和-Q，x軸上P點位于-Q右側(cè).下列判斷正確是（）AC31第31頁A．在x軸上尚有一點與P點電場強度相同B．在x軸上尚有兩點與P點電場強度相同C．若將一試探電荷+q從P點移至O點，電勢能增大D．若將一試探電荷+q從P點移至O點，電勢能減小32第32頁

某靜電場電場線分布如圖所示，圖中P、Q兩點電場強度大小分別為EP和EQ，電勢分別為φP和φQ，則（）A．EP＞EQ，φP＞φQB．EP＞EQ，φP＜φQC．EP＜EQ，φP＞φQD．EP＜EQ，φP＜φQ

A33第33頁（3）識圖用圖有一靜電場，其電勢φ隨坐標x變化而變化，變化圖線如圖(a)所示.試在圖(b)中畫出該靜電場場強E隨x變化圖線(設場強沿x軸正方向時取正值).34第34頁35第35頁

空間某一靜電場電勢φ在x軸上分布如圖所示，x軸上B、C兩點電場強度在x方向上分量分別是EBx、ECx，下列說法中正確有（）A．EBx大小大于ECx大小B．EBx方向沿x軸正方向C．電荷在O點受到電場力在x方向上分量最大D．負電荷沿x軸從B移到C過程中，電場力先做正功，后做負功AD36第36頁2.電場力與其他力共同作用下帶電體能量問題如圖所示，固定于同一條豎直線上A、B是兩個帶等量異種電荷點電荷，電荷量均為Q，其中A帶正電，B帶負電，DC是它們連線垂直平分線，A、B、C三點組成一邊長為d等邊三角形，另有一種帶電小球E，質(zhì)量為m，電荷量為+q(可視為質(zhì)點)，被長為L絕緣輕質(zhì)細線懸掛于O點，O點在C點正上方，現(xiàn)把小球E拉起到M點，37第37頁使細線水平繃直且與A、B、C處于同一豎直面內(nèi)，并由靜止開始釋放，小球向下做圓周運動到最低點C時，速度為v，已知靜電力恒量為k，若取D點電勢為零，求：(1)在A、B所形成電場中，M點電勢.(2)絕緣細線在C點所受到拉力FT.38第38頁39第39頁