高二物理人教選修31同課異構(gòu)課件第一章第四節(jié)電勢能和電勢2

1、第一章 靜電場,第四節(jié) 電勢能和電勢,新課標(biāo)高中物理選修31,1、知道靜電力做功的特點(diǎn)，了解靜電力做功和電勢能變化的關(guān)系,2、掌握電勢能、電勢的概念、公式和性質(zhì),3、知道什么是等勢面，理解在同一等勢面上移動(dòng)電荷靜電力不做功，知道電場線與等勢面垂直，并且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面,學(xué)習(xí)目標(biāo),一、電場能的性質(zhì),F,點(diǎn)電荷只在電場力作用下，,動(dòng)能越來越大。,電荷在電場中具有跟位置相關(guān)的能。,速度越來越大，,做加速運(yùn)動(dòng)，,動(dòng)能是什么能轉(zhuǎn)化來的？,一、電場能的性質(zhì),二、靜電力做功的特點(diǎn),由于移動(dòng)電荷時(shí)靜電力做的功與移動(dòng)的路徑無關(guān)，電荷在電場中具有跟位置相關(guān)的能，這種能叫做電勢能，用EP表示。,在

2、電場中移動(dòng)電荷時(shí)，靜電力做的功與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)，但與電荷經(jīng)過的路徑無關(guān)。,與重力做功特點(diǎn)相類似,二、靜電力做功的特點(diǎn),探究結(jié)論,電場力做正功，電勢能減少；,三、電勢能,電場力做負(fù)功，電勢能增加。,與重力做功跟重力勢能變化關(guān)系相類似,三、電勢能,重力做的功等于重力勢能的減少量,靜電力做的功等于電勢能的減少量,重力勢能的減少量,電勢能的減少量,三、電勢能,設(shè)EPB =0,電荷在某點(diǎn)的電勢能，等于靜電力把它從該點(diǎn)移到零勢能位置時(shí)所做的功。,零勢能參考點(diǎn),三、電勢能,設(shè)EPB =0,電荷在某點(diǎn)的電勢能，等于靜電力把它從該點(diǎn)移到零勢能位置時(shí)所做的功。,三、電勢能,設(shè)EPB =0,電荷在某點(diǎn)

3、的電勢能，等于靜電力把它從該點(diǎn)移到零勢能位置時(shí)所做的功。,負(fù)號表示電勢能的高低,1、下列說法中正確的是（ ） A.當(dāng)兩正點(diǎn)電荷相互靠近時(shí)，它們的電勢能增大 B.當(dāng)兩負(fù)點(diǎn)電荷相互靠近時(shí)，它們的電勢能增大 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)，它們的電勢能增大。,電場力做正功，電勢能增加； 電場力做負(fù)功，電勢能減少。 與重力做功類比,鞏固練習(xí),知識鏈接,ABC,2、右圖中MN為某電場中一條電場線，方向向右，在MN上取兩點(diǎn)a、b，今將一正點(diǎn)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.

4、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。,若q為負(fù)點(diǎn)電荷呢？,v,F,q,F做正功,鞏固練習(xí),D,該比值是一個(gè)與q無關(guān)，僅與電場及A點(diǎn)的位置有關(guān)的量。,設(shè)EP0 =0,該比值稱為A點(diǎn)的電勢,零勢能參考點(diǎn),四、電勢,四、電勢,1、定義：,電荷在電場中某一點(diǎn)的電勢能與它的電荷量的比值，叫做這一點(diǎn)的電勢。,2、定義式：,與EP=mgh相類比,電勢與高度h相類似,3、單位：伏特，符號為V,4、電勢只有大小，沒有方向，是標(biāo)量,5、電勢具有相對性,電勢是相對于零勢能參考點(diǎn)的，,一般選取無窮遠(yuǎn)電勢為0，實(shí)際應(yīng)用中常取大地電勢為0,6、沿電場線 (場強(qiáng))方向電勢越來越低,與沿重力加速

5、 度方向高度越來越低相類比,四、電勢,3.在電場中一條電場線上有A、B兩點(diǎn),如圖所示，若將電荷q1=-2.010-7C從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做了-4.010-4J的功。 (1)以B點(diǎn)為零電勢點(diǎn)，A等于多少? (2)電場線的方向如何? (3)如將電荷q2=+1.010-7C從A點(diǎn)移到B點(diǎn)， A等于多少?電場力做了多少功?,鞏固練習(xí),由W=qUAB得,E,W=qUAB=210-4J,電勢由電場決定A不變,鞏固練習(xí),oc由動(dòng)能定理得,在B點(diǎn)，小球受力如圖所示,qE,mg,mg=qE,4.如圖所示,水平固定的小圓盤A,帶電量為Q,電勢為零,從圓盤外O靜止釋放一質(zhì)量為m,帶電量為+q的小球,由于電場力的

6、作用,小球豎直上升的高度可達(dá)盤中心豎直線上的c點(diǎn),Oc=h,又知道過豎直線上的b點(diǎn)時(shí),小球速度最大,則在Q所形成的電場中,可確定的物理量是（ ） A. b點(diǎn)的場強(qiáng) B. c點(diǎn)的場強(qiáng) C. b點(diǎn)的電勢 D. c點(diǎn)的電勢,五、等勢面,2、在等勢面上移動(dòng)電荷，電場力做功為零,電場線從高等勢面垂直指向低等勢面,1、定義：,電場中電勢相同的各點(diǎn)構(gòu)成的面，叫做等勢面。,3、等勢面與電場線垂直,與等高線相類比,五、等勢面,5、關(guān)于等勢面，正確的說法是（ ）A電荷在等勢面上移動(dòng)時(shí)不受電場力作用，所以不做功B等勢面上各點(diǎn)的場強(qiáng)大小相等C等勢面一定跟電場線垂直D兩等勢面不能相交,鞏固練習(xí),CD,6、如下電場中，a

7、、b兩點(diǎn)場強(qiáng)和電勢都相同的是( ) A距正的點(diǎn)電荷等距離的a、b兩點(diǎn) B等量異種點(diǎn)電荷的連線的中垂線上，距連線中點(diǎn)O等距離的a、b兩點(diǎn) C等量同種點(diǎn)電荷的連線上，距連線中點(diǎn)O等距離的a、b兩點(diǎn) D兩塊帶有等量異種電荷的平行金屬板間，距同一板不等距離的a、b兩點(diǎn),正的點(diǎn)電荷電場線和等勢面分布，如圖，a、b兩點(diǎn)在同一等勢面上，電勢相同，場強(qiáng)大小相同，但方向不同，故A錯(cuò),6、如下電場中，a、b兩點(diǎn)場強(qiáng)和電勢都相同的是( ) A距正的點(diǎn)電荷等距離的a、b兩點(diǎn) B等量異種點(diǎn)電荷的連線的中垂線上，距連線中點(diǎn)O等距離的a、b兩點(diǎn) C等量同種點(diǎn)電荷的連線上，距連線中點(diǎn)O等距離的a、b兩點(diǎn) D兩塊帶有等量異種電

8、荷的平行金屬板間，距同一板不等距離的a、b兩點(diǎn),由圖知，a、b兩點(diǎn)位于同一等勢面上，故兩點(diǎn)電勢相同，a、b兩點(diǎn)處電場線分布疏密程度相同，且a、b兩點(diǎn)處電場線的切線方向也相同，故兩點(diǎn)場強(qiáng)相同,6、如下電場中，a、b兩點(diǎn)場強(qiáng)和電勢都相同的是( ) A距正的點(diǎn)電荷等距離的a、b兩點(diǎn) B等量異種點(diǎn)電荷的連線的中垂線上，距連線中點(diǎn)O等距離的a、b兩點(diǎn) C等量同種點(diǎn)電荷的連線上，距連線中點(diǎn)O等距離的a、b兩點(diǎn) D兩塊帶有等量異種電荷的平行金屬板間，距同一板不等距離的a、b兩點(diǎn),由圖可知，a、b兩點(diǎn)分別位于對稱的等勢面上，故兩點(diǎn)電勢相同，a、b兩點(diǎn)處電場線分布的疏密程度相同，兩點(diǎn)場強(qiáng)大小相同，但a點(diǎn)場強(qiáng)方向沿連線指向b，b點(diǎn)場強(qiáng)方向沿連線指向a，故兩點(diǎn)場強(qiáng)方向不相同,6、如下電場中，a、b兩點(diǎn)場強(qiáng)和電勢都相同的是( ) A距正的點(diǎn)電荷等距離的a、b兩點(diǎn) B等量異種點(diǎn)電荷的連線的中垂線上，距連線中點(diǎn)O等距