广东省广州市高中物理第一章电场第四节电势差电势（3）课件粤教版选修3-1.ppt

第四节电势差电势 重力场 电场 1 如图 1 分别沿三个不同路径 小球从A运动到B 重力做功多大 1 2 2 如图 2 分别沿三个不同路径 小球从A运动到B 电场力做功多大 1 定义 电荷q在电场中由一点A移动到另一点B时 电场力所做的功WAB与电荷量q的比值WAB q 叫做A B两点间的电势差 WAB qUAB 3 UAB也是跟路径无关 且跟WAB和q都无关 只是与电场本身和两点位置有关 5 单位 伏特 V 4 标量 6 电场力做功 一 电势差 可见 电场中A B两点间的电势差UAB 在数值上等于单位正电荷由A点移动到B点时 电场力所做的功WAB 1v 1J c 例题1 在如图所示的电场中 把点电荷q 2 10 11C 由A点移到B点 电场力做功WAB 4 10 11J A B两点间的电势差UAB等于多少 B A两点间的电势差UBA等于多少 UAB UBA 将W和q的正负号代入计算 1 定义 电荷在电场中所具有的与电荷位置有关的势能叫电势能 2 电势能的变化 电场力做正功 电势能减小 电场力做负功 电势能增加 二 电势能 忽略重力 二 电势能 3 电荷在电场中某点具有的电势能的大小是相对零势能面而言的 一般取无穷远的地方为零势能面 复习回顾 1 什么是电势能 2 什么是电势 3 什么是电势差 4 电场力做功与电势差及电势能有什么关系 例题1 匀强电场的场强方向水平向右 一点电荷沿半径为R 20cm的圆周 从A点移动到B点 已知角O为900 求 1 这一过程电场力做的功 2 A B两点的电势差UAB O A B 即使训练1 如图 绝缘水平面上固定一带 4Q的质点B 与它距离为r处放一电荷量为 Q的质点A A质量为m 它与水平面的动摩擦因数为 现将A自由释放 当它速度达到最大值v时 系统电势能的变化量是多少 m Q A B 想一想 高度差 高度与零高度点的选择有关吗 电势差 电势与零电势点的选择有关吗 A B C D 0V 1V 2V 3V 结论 电势与零势点的选择有关 而电势差与零势点的选择无关 E 0V 1V 2V 1V 沿电场线方向电势如何变化 A B 探究1 方法 将一正电荷从A点移动到B点 试判断A B两点电势的高低 结论 沿电场线方向 电势越来越低 探究2 1 取无穷远为零势点 正电荷产生的电场中任一点的电势是大于零还是小于零 Q A B 2 取无穷远为零势点 负电荷产生的电场中任一点的电势是大于零还是小于零 Q A B 探究2 1 有关电场中某点的电势 下列说法中正确的是 A 是电场本身的属性 与放入该点的电荷情况无关 B 由放在该点的电荷所具有的电势能的多少来决定 C 由放在该点的电荷的电量多少来决定 D 与放在该点的电荷的正负有关 反馈练习 2如图所示 在点电荷电场中的一条电力线上依次有A B C三点 分别把 q和 q的试验电荷依次放在三点上 关于它们所具有的电势能的正确说法是 A 放上 q时 它们的电势能 A B C B 放上 q时 它们的电势能 A B C C 放上 q时 它们的电势能 A B C D 放上 q时 它们的电势能 A B C 反馈练习 3 在电场中一条电场线上有A B两点 如图所示 若将一电荷q 2 0 10 6C从A点移到B点 电荷克服电场力做了4 0 10 4J的功 1 UAB等于多大 2 电场线的方向如何 3 如在电场中有另一点C 已知UAC 500V 若把这一负电荷从B移到C点 电场力做功多大 反馈练习 4 已知电场中A点的电势为8V B点的电势为 3V C点的电势为8V 将电荷q 5 10 7C 若把q从C点经B点移到A点 电场力做功又为多大 反馈练习 5 2003上海 一负电荷仅受电场力的作用 从电场中的A点运动到B点 在此过程中该电荷做初速度为零的匀加速直线运动 则A B两点的电场强度EA EB及该电荷在A B两点的电势能 A B之间的关 A EA EBB EA B 直击高考 A B是一条电场线上的两点 若在A点释放一初速为零的电子 电子仅受电场力作用 并沿电场线从A运动到B 其速度随时间变化的规律如图所示 设A B两点的电场强度分别为EA EB 电势分别为UA UB 则 A EA EB B EA EB C UA UB D UA UB 课前复习 06上海 带正电的点电荷固定于Q点 电子在库仑力作用下 做以Q为焦点的椭圆运动 M P N为椭圆上的三点 P点是轨道上离Q最近的点 电子在从M经P到达N点的过程中 A 速率先增大后减小B 速率先减小后增大C 电势能先减小后增大D 电势能先增大后减小 课前复习 电势 电势差 第三课时 等势面 匀强电场中的等势面 思考 匀强电场的等势面怎么分布 等势面的性质 1 沿同一等势面移动电荷时 电场力不做功 2 思考 为什么电场线一定与等势面垂直 4 两个等势面能相交吗 等势面 3 沿着电场线方向 等势面的高低怎么变化 点电荷形成的电场中的等势面 1 若有一电荷运动轨迹如图虚线所示 则电荷带什么电 D 2 如图 点电荷从C到B点电场力做功大小用WCB表示 从B到D点电场力做功大小用WBD表示 且D B C所在的等势面间距相等 则WCB与WBD大小关系如何 1 在以点电荷为球心 r为半径的球面上各点相同的物理量是 A 电场强度B 同一电荷所受电场力C 电势D 同一电荷具有的电势能 即时反馈 等量异种点电荷形成的电场中的等势面 1 如图 取无穷远为零势面 两点电荷形成的电场中 连线的中垂线上任一点电势多大 A B 2 若一具有初速度的点电荷从A点运动到B点 只受电场力作用 则它在A B两点的动能哪点大 2 如图 所示 两个固定的等量异种电荷 在它们连线的垂直平分线上有a b c三点 则 A a点电势比b点高B a b两点场强方向相同C a b c三点与无穷远处电势相等D 一带电粒子 不计重力 在a点无初速释放 则它将在a b连线上运动 即时反馈 a b M N 3 如图MN为中垂线 一带电粒子从M点以一初速度V0射入 轨迹如图 不考虑重力 则在飞越电场的整个过程中 A 该粒子带负电B 该粒子的动能先增大再减小C 该粒子的电势能先增大再减小D 该粒子运动到无穷远处速度大小为V0 即时反馈 4 如图 P Q是两个等量正点电荷 O是它们连线的中点 A B是中垂线上的两点 OA OB 用EA EB UA UB分别表示A B的场强和电势 则A EA一定大于EB UA一定大于UBB EA不一定大于EB UA一定大于UBC EA一定大于EB UA不一定大于UBD EA不一定大于EB UA不一定大于UB 其他等势面 5 电场线密的地方 等势面密 5 下述说法正确的是 A 在同一等势面上移动电荷 电场力不做功B 等势面上各点场强大小一定相等C 放在电场中电势高处 电荷的电势能就大D 放在电场强度大处 电荷的电势能就大 即时反馈 6 如图 a b c d为某电场中的等势面 一带正电粒子飞入电场后只在电场力作用下沿M点到N点的虚线运动 由图可知 四个等势面电势Ua Ub Uc Ud由高到低的排列顺序是 该带电粒子在M N两点中 电势能较大的是 点 a b c d M N 即时反馈 7 一带电粒子射入固定在O点的点电荷的电场中 粒子轨迹如图中虚线abc所示 图中实线是同心圆弧