《電勢(shì)和電勢(shì)差》參考課件

第一章電場(chǎng)

第四節(jié)電勢(shì)和電勢(shì)差

目標(biāo)篇

預(yù)習(xí)篇

考點(diǎn)篇

欄目鏈接1．理解電場(chǎng)能的性質(zhì)，理解靜電力做功的特點(diǎn)，建立電勢(shì)能的概念．

2．了解電勢(shì)能變化與電場(chǎng)力做功的關(guān)系．

3．了解電勢(shì)的概念，體驗(yàn)用比值定義物理量的方法．

4．理解電勢(shì)差的概念及其定義式，并能進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算．

5．了解電勢(shì)差、電勢(shì)、電勢(shì)能之間的區(qū)別和聯(lián)系．

6．了解等勢(shì)面的概念，知道在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷電場(chǎng)力不做功．

目標(biāo)篇

預(yù)習(xí)篇

考點(diǎn)篇

欄目鏈接

目標(biāo)篇

預(yù)習(xí)篇

考點(diǎn)篇

欄目鏈接1．電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)：電場(chǎng)力做功跟電荷移動(dòng)的路徑____，只由電荷的____________．

2．電勢(shì)能．

(1)電荷在電場(chǎng)中具有的______________________叫做電勢(shì)能．

(2)電荷在電場(chǎng)中從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，電場(chǎng)力對(duì)該電荷做功，同時(shí)電荷的電勢(shì)能改變，而且電場(chǎng)力所做的功WAB等于電勢(shì)能Ep的減少量．公式：______________.

當(dāng)電場(chǎng)力做正功時(shí)，電勢(shì)能_____；電荷克服電場(chǎng)力做功時(shí)，電勢(shì)能_____．

無(wú)關(guān)始末位置決定與電荷的位置有關(guān)的勢(shì)能WAB＝EpA—EpB減少增加

目標(biāo)篇

預(yù)習(xí)篇

考點(diǎn)篇

欄目鏈接(3)求電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能應(yīng)選擇_________位置．

(4)電荷在某點(diǎn)具有的電勢(shì)能，等于電場(chǎng)力把它從該點(diǎn)移到__________所做的功．

3．電勢(shì)差：電荷在電場(chǎng)中由一點(diǎn)A移到另一點(diǎn)B時(shí)，________________與___________________的比值，叫做A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差．公式：________.兩點(diǎn)間電勢(shì)差也叫做____，電勢(shì)差與參考點(diǎn)的選取______．零電勢(shì)點(diǎn)零電勢(shì)點(diǎn)電場(chǎng)力做的功WAB所移動(dòng)電荷的電荷量q電壓無(wú)關(guān)

目標(biāo)篇

預(yù)習(xí)篇

考點(diǎn)篇

欄目鏈接4．電勢(shì)：電場(chǎng)中任意一點(diǎn)A的電勢(shì)，在數(shù)值上等于____________由A點(diǎn)移到參考點(diǎn)時(shí)，______所做的功．用符號(hào)____表示．公式：______.電勢(shì)是______．電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)與______________有關(guān)，通常選擇______________為零電勢(shì)的位置．

5．等勢(shì)面：___________________________叫做等勢(shì)面．把單位正電荷電場(chǎng)力標(biāo)量零電勢(shì)點(diǎn)的選擇無(wú)窮遠(yuǎn)處或大地電場(chǎng)中電勢(shì)相等的點(diǎn)構(gòu)成的面

目標(biāo)篇

預(yù)習(xí)篇

考點(diǎn)篇

欄目鏈接

目標(biāo)篇

預(yù)習(xí)篇

考點(diǎn)篇

欄目鏈接考點(diǎn)一電勢(shì)能1．電場(chǎng)力做的功：W＝F·scosα.α是F與s的夾角，根據(jù)F、s的方向決定電場(chǎng)力做正功或是負(fù)功．如右圖所示，在電場(chǎng)中將電荷Q沿不同路徑從A移到B，電場(chǎng)力做功相同．電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)只跟始末位置有關(guān)．

目標(biāo)篇

預(yù)習(xí)篇

考點(diǎn)篇

欄目鏈接2．電勢(shì)能：電荷在電場(chǎng)中所具有的與電荷位置有關(guān)的勢(shì)能稱(chēng)為電勢(shì)能．用Ep表示，單位：焦耳(J)．

(1)電勢(shì)能是標(biāo)量，有正負(fù)，無(wú)方向．電勢(shì)能的正負(fù)僅表示大小，正值表示高于零電勢(shì)能，負(fù)值表示低于零電勢(shì)能．

(2)電勢(shì)能由電場(chǎng)和電荷共同決定，屬于電場(chǎng)和電荷系統(tǒng)所共有的，我們常習(xí)慣說(shuō)成電場(chǎng)中的電荷所具有的．

目標(biāo)篇

預(yù)習(xí)篇

考點(diǎn)篇

欄目鏈接(3)電勢(shì)能是一個(gè)相對(duì)量，其數(shù)值與零電勢(shì)能的選擇有關(guān)，因此確定電荷的電勢(shì)能首先確定參考點(diǎn)，也就是零電勢(shì)能位置，即零電勢(shì)位置．

3．電場(chǎng)力做功和電荷電勢(shì)能的變化關(guān)系．電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少(電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能)；電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加(其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能)．電場(chǎng)力做功的多少，等于電勢(shì)能的變化：

WAB＝EpA－EpB.

目標(biāo)篇

預(yù)習(xí)篇

考點(diǎn)篇

欄目鏈接4．電勢(shì)能高低的四種判斷方法判斷角度判斷方法做功判斷法電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減??；電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加電荷電勢(shì)法正電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大，負(fù)電荷在電勢(shì)低的地方電勢(shì)能大公式法由Ep＝qp將q、p的大小、正負(fù)號(hào)一起代入公式，Ep的正值越大，電勢(shì)能越大，Ep的負(fù)值越小，電勢(shì)能越大能量守恒法在電場(chǎng)中，若只有電場(chǎng)力做功時(shí)，電荷的動(dòng)能和電勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，動(dòng)能增加，電勢(shì)能減小，反之電勢(shì)能增加

目標(biāo)篇

預(yù)習(xí)篇

考點(diǎn)篇

欄目鏈接

例1在場(chǎng)強(qiáng)為4×105V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一質(zhì)子從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，如圖所示．已知AB間的距離為20cm，AB連線與電場(chǎng)線方向成30°夾角，求電場(chǎng)力做的功以及質(zhì)子電勢(shì)能的變化．

目標(biāo)篇

預(yù)習(xí)篇

考點(diǎn)篇

欄目鏈接

解析：質(zhì)子從A到B電場(chǎng)力做正功，所做的功與質(zhì)子所經(jīng)過(guò)的路徑無(wú)關(guān)，可由功的公式求解．電場(chǎng)力對(duì)質(zhì)子做的功為：

W＝qEdcosθ＝1.6×10－19×4×105×0.2×J＝1.11×10－14J.

電場(chǎng)力做正功，質(zhì)子的電勢(shì)能減少了1.11×10－14J.

答案：1.11×10－14J減少了1.11×10－14J

目標(biāo)篇

預(yù)習(xí)篇

考點(diǎn)篇

欄目鏈接練習(xí)1．如圖所示，在真空中有兩個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷，分別置于M、N兩點(diǎn)．M處正電荷的電荷量大于N處正電荷的電荷量，A、B為M、N連線的中垂線上的兩點(diǎn)．現(xiàn)將一負(fù)點(diǎn)電荷q由A點(diǎn)沿中垂線移動(dòng)到B點(diǎn)，在此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(

)

目標(biāo)篇

預(yù)習(xí)篇

考點(diǎn)篇

欄目鏈接練習(xí)A．q的電勢(shì)能逐漸減小

B．q的電勢(shì)能逐漸增大

C．q的電勢(shì)能先增大后減小

D．q的電勢(shì)能先減小后增大

目標(biāo)篇

預(yù)習(xí)篇

考點(diǎn)篇

欄目鏈接練習(xí)

解析：負(fù)電荷從A到B的過(guò)程中，電場(chǎng)力一直做負(fù)功，電勢(shì)能增大，所以A、C、D均錯(cuò)，B對(duì)．答案：B

目標(biāo)篇

預(yù)習(xí)篇

考點(diǎn)篇

欄目鏈接考點(diǎn)二電勢(shì)差1．定義：電荷在電場(chǎng)中由一點(diǎn)A移到另一點(diǎn)B時(shí)，電場(chǎng)力做的功WAB與電荷量的q的比值，叫做A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差．公式：UAB＝.單位：伏特(簡(jiǎn)稱(chēng)伏)．

2．標(biāo)量性：電勢(shì)差是標(biāo)量，但有正負(fù)，其正負(fù)表示兩點(diǎn)電勢(shì)的高低，不表示電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)差的大?。纾海?V與8V表示的電勢(shì)差的大小是一樣的，可表示為UAB＝－UBA.兩點(diǎn)間電勢(shì)差也叫做電壓．

目標(biāo)篇

預(yù)習(xí)篇

考點(diǎn)篇

欄目鏈接3．絕對(duì)性：電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差只與兩點(diǎn)的位置有關(guān)，與零電勢(shì)點(diǎn)的選取無(wú)關(guān)，只要兩點(diǎn)確定了，兩點(diǎn)間的電勢(shì)差就確定了．

目標(biāo)篇

預(yù)習(xí)篇

考點(diǎn)篇

欄目鏈接

例2對(duì)于電場(chǎng)中的A、B兩點(diǎn)，下列說(shuō)法中正確的是(

)A．電勢(shì)差定義式U＝說(shuō)明兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與電場(chǎng)力做功W成正比，與移動(dòng)電荷電量Q成反比

B．兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于將正電荷從A點(diǎn)移動(dòng)B點(diǎn)電場(chǎng)力做的功

目標(biāo)篇

預(yù)習(xí)篇

考點(diǎn)篇

欄目鏈接C．將1C的電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做1J的功，這兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為1VD．若電荷由A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，除受電場(chǎng)力外，還受其他力的作用，公式U＝中的W就不再等于電場(chǎng)力做的功

目標(biāo)篇

預(yù)習(xí)篇

考點(diǎn)篇

欄目鏈接

解析：電場(chǎng)中兩點(diǎn)的電勢(shì)差，由這兩點(diǎn)本身的初、末位置決定，與在這兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷的電量、電場(chǎng)力做功的大小無(wú)關(guān)．在確定的電場(chǎng)中，即使不放入電荷，任何兩點(diǎn)間的電勢(shì)差都有確定的值，不能認(rèn)為UAB與WAB成正比，與q成反比．只是可以利用WAB、q來(lái)測(cè)量A、B兩點(diǎn)電勢(shì)差UAB，A錯(cuò)．兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于單位電荷從其中一點(diǎn)移到另一點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功，B錯(cuò)．根據(jù)電勢(shì)差的定義，C正確D錯(cuò)．答案：C

目標(biāo)篇

預(yù)習(xí)篇

考點(diǎn)篇

欄目鏈接考點(diǎn)三電勢(shì)1．定義．

(1)參考點(diǎn)：規(guī)定電勢(shì)為零的點(diǎn)(P點(diǎn)電勢(shì)為零)．

(2)電勢(shì)：電場(chǎng)中某點(diǎn)A的電勢(shì)就是A點(diǎn)與參考點(diǎn)P的電勢(shì)差：A＝UAP＝WAP/q.

即電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)在數(shù)值上等于單位正電荷由該點(diǎn)移動(dòng)到零電勢(shì)點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力所做的功．

2．電勢(shì)是標(biāo)量．單位：伏特，簡(jiǎn)稱(chēng)伏，用V表示.1V＝1J/C.

目標(biāo)篇

預(yù)習(xí)篇

考點(diǎn)篇

欄目鏈接(1)電勢(shì)是相對(duì)的，根據(jù)公式，只有先確定了某點(diǎn)的電勢(shì)為零以后，才能確定電場(chǎng)中其他點(diǎn)的電勢(shì)．通常取離電場(chǎng)無(wú)窮遠(yuǎn)處或大地的電勢(shì)為零．這樣，正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，處處電勢(shì)為正；負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，處處電勢(shì)為負(fù)．

(2)沿電場(chǎng)線方向，電勢(shì)降低．

3．電勢(shì)與電勢(shì)差的關(guān)系．

(1)電勢(shì)與電勢(shì)差都是反映電場(chǎng)本身的性質(zhì)(能的性質(zhì))的物理量，與試探電荷無(wú)關(guān)．

目標(biāo)篇

預(yù)習(xí)篇

考點(diǎn)篇

欄目鏈接(2)UAB＝A－B，UBA＝B－A.(3)某點(diǎn)的電勢(shì)與零電勢(shì)點(diǎn)的選取有關(guān)，兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與零電勢(shì)點(diǎn)的選取無(wú)關(guān)．

(4)電場(chǎng)中各點(diǎn)的電勢(shì)雖是由電場(chǎng)本身確定，但它的數(shù)值大小又與零電勢(shì)點(diǎn)的選擇有關(guān)，是相對(duì)量；兩點(diǎn)間的電勢(shì)差是由電場(chǎng)中兩點(diǎn)的位置決定的，兩點(diǎn)電勢(shì)差的數(shù)值是固定不變的，它不隨零電勢(shì)點(diǎn)的不同而改變．

目標(biāo)篇

預(yù)習(xí)篇

考點(diǎn)篇

欄目鏈接4．電勢(shì)高低的四種判斷方法判斷角度判斷方法依據(jù)電場(chǎng)線方向沿電場(chǎng)線方向，電勢(shì)降低依據(jù)電場(chǎng)力做功根據(jù)UAB＝，將WAB、q的正負(fù)號(hào)代入，由UAB的正負(fù)判斷A、B的高低依據(jù)場(chǎng)源電荷的正負(fù)取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，正電荷周?chē)妱?shì)為正值，負(fù)電荷周?chē)妱?shì)為負(fù)值；靠近正電荷處電勢(shì)高，靠近負(fù)電荷處電勢(shì)低依據(jù)電勢(shì)能的高低正電荷在電勢(shì)較高處電勢(shì)能大，負(fù)電荷在電勢(shì)較低處電勢(shì)能大

目標(biāo)篇

預(yù)習(xí)篇

考點(diǎn)篇

欄目鏈接

例3把q1＝4×10－9C的試探電荷放在電場(chǎng)中的A點(diǎn)，具有6×10－8J的電勢(shì)能，求：

(1)A點(diǎn)的電勢(shì)．

(2)若把q1＝2×10－10C的試探電荷放在電場(chǎng)中的A點(diǎn)，電荷所具有的電勢(shì)能是多少？

(3)若把q1＝－2×10－12C的試探電荷放在電場(chǎng)中的A點(diǎn)，電荷所具有的電勢(shì)能又是多少？

目標(biāo)篇

預(yù)習(xí)篇

考點(diǎn)篇

欄目鏈接

解析：(1)設(shè)場(chǎng)外一點(diǎn)P的電勢(shì)為

P＝0，

從A到P，電勢(shì)能減少，電場(chǎng)力做正功W＝EPA，

V＝15V.(2)由(1)知EPA＝qA＝2×10－10×15J＝3×10－9J.(3)EPA＝qA＝－2×10－12×15J＝－3×10－11J.

注意：電勢(shì)的確定首先要確定零電勢(shì)處，且電勢(shì)能可以為負(fù)．答案：(1)15V

(2)3×10－9J

(3)－3×10－11J

目標(biāo)篇

預(yù)習(xí)篇

考點(diǎn)篇

欄目鏈接練習(xí)2．有關(guān)電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)，下列說(shuō)法中正確的是(

)A．由放在該點(diǎn)的電荷所具有的電勢(shì)能的多少?zèng)Q定B．由放在該點(diǎn)的電荷的電量多少來(lái)決定C．與放在該點(diǎn)的電荷的正負(fù)有關(guān)D．是電場(chǎng)本身的屬性，與放入該點(diǎn)的電荷情況無(wú)關(guān)

目標(biāo)篇

預(yù)習(xí)篇

考點(diǎn)篇

欄目鏈接

解析：電勢(shì)是反映電場(chǎng)本身的性質(zhì)(能的性質(zhì))的物理量，與試探電荷無(wú)關(guān)．

答案：D練習(xí)

目標(biāo)篇

預(yù)習(xí)篇

考點(diǎn)篇

欄目鏈接考點(diǎn)四等勢(shì)面1．等勢(shì)面：電場(chǎng)中電勢(shì)相等的點(diǎn)構(gòu)成的面．

2．在同一等勢(shì)面上的任意兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷時(shí)電場(chǎng)力不做功．

目標(biāo)篇

預(yù)習(xí)篇

考點(diǎn)篇

欄目鏈接

例4(雙選)下列說(shuō)法正確的是(

)A．在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力總是不做功

B．電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為零，則電荷一定是沿等勢(shì)面移動(dòng)的

C．在同一個(gè)等勢(shì)面上的各點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)的大小必然是相等的

D．電場(chǎng)線總是從電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面

目標(biāo)篇

預(yù)習(xí)篇

考點(diǎn)篇

欄目鏈接

解析：在同一等勢(shì)面上的任意兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷時(shí)電場(chǎng)力不做功，A正確．電荷從A移到B，這個(gè)過(guò)程可能不是在等勢(shì)面上移動(dòng)，但是最終A、B兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上，所以電場(chǎng)力做功為零，B錯(cuò)誤．同一等勢(shì)面上場(chǎng)強(qiáng)大小不一定相等，例如等量異種電荷的等勢(shì)面，C錯(cuò)誤．沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)是降低的，所以電場(chǎng)線也是從高的等勢(shì)面指向低的等勢(shì)面，D正確．答案：AD

目標(biāo)篇

預(yù)習(xí)篇

考點(diǎn)篇

欄目鏈接

例5(雙選)如圖，在正點(diǎn)電荷Q形成的電場(chǎng)中，AD、BC是以Q為圓心的兩段圓?。c(diǎn)電荷q沿A→B→C→D→A移動(dòng)，則該電荷q(

)A．沿BC運(yùn)動(dòng)時(shí)不受電場(chǎng)力作用B．沿DA運(yùn)動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力不做功C．在B點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能比在D點(diǎn)時(shí)小D．在A點(diǎn)時(shí)受到的電場(chǎng)力比在C點(diǎn)時(shí)小

目標(biāo)篇

預(yù)習(xí)篇

考點(diǎn)篇

欄目鏈接

解析：在A、B、C、D各點(diǎn)都會(huì)受到電場(chǎng)力的作用，所以A錯(cuò)．沿DA運(yùn)動(dòng)，因?yàn)镈A是等勢(shì)線，所以電場(chǎng)力不做功，B正確．q由A到B，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，A、D兩點(diǎn)電勢(shì)相等，q在A點(diǎn)、D點(diǎn)電勢(shì)能相等，所以C對(duì)．A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)比C點(diǎn)大，所以A點(diǎn)時(shí)受到的電場(chǎng)力比在C點(diǎn)時(shí)大，D錯(cuò)．答案：BC

目標(biāo)篇

預(yù)習(xí)篇

考點(diǎn)篇

欄目鏈接考點(diǎn)五對(duì)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)及電勢(shì)差關(guān)系的理解

例6將一個(gè)電荷量為－2×10－8C的點(diǎn)電荷，從零電勢(shì)點(diǎn)S移到M點(diǎn)要反抗電場(chǎng)力做功4×10－8J，則M點(diǎn)電勢(shì)M＝________，若將該電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做功14×10－8J，則N點(diǎn)電勢(shì)N＝_________，MN兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UMN＝________.

目標(biāo)篇

預(yù)習(xí)篇

考點(diǎn)篇

欄目鏈接

解析：本題可以根據(jù)電勢(shì)差和電勢(shì)的定義式解決，一般有下列兩種解法：解法一：嚴(yán)格按各量的數(shù)值正負(fù)代入公式求解．由WSM＝qUSM得：而USM＝

S－M，所以

M＝

S－USM＝(0－2)V＝－2V.

目標(biāo)篇

預(yù)習(xí)篇

考點(diǎn)篇

欄目鏈接

由WMN＝qUMN得：而UMN＝

M－

N，所以

N＝

M－UMN＝[－2－(－7)]V＝5V.

解法二：不考慮各量的正負(fù)，只是把各量數(shù)值代入公式求解，然后再用其他方法判斷出要求量的正負(fù)．由WSM＝qUSM，得

目標(biāo)篇

預(yù)習(xí)篇

考點(diǎn)篇

欄目鏈接

因?yàn)殡妶?chǎng)力做負(fù)功，所以負(fù)電荷q受的電場(chǎng)力方向與移動(dòng)方向大致相反，則場(chǎng)強(qiáng)方向與移動(dòng)方向大致相同,故

S＞

M.而

S＝0，故

M＝－2V.

同理可知：UMN＝－7V，

N＝5V.

答案：－2V

5V－7V

目標(biāo)篇

預(yù)習(xí)篇

考點(diǎn)篇

欄目鏈接考點(diǎn)六比較電荷在電場(chǎng)中電勢(shì)能的大小及電勢(shì)高低

例7如圖，長(zhǎng)為L(zhǎng)、傾角為θ的光滑絕緣斜面處于電場(chǎng)中，一帶電量為＋q、質(zhì)量為m的小球以初速度v0從斜面底端A點(diǎn)開(kāi)始沿斜面上滑，當(dāng)?shù)竭_(dá)斜面頂端B點(diǎn)時(shí)，速度仍為v0，則(

)

目標(biāo)篇

預(yù)