高中物理人教版选修3-1课件：14-电势能和电势

4

电势能和电势4电势能和电势高中物理人教版选修3-1课件：14-电势能和电势填一填练一练一、静电力做功的特点(见课本第15页)1.特点:在静电场中移动电荷时,静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关,但与电荷经过的路径无关。2.适用范围:结论对于匀强电场和非匀强电场均适用。二、电势能(见课本第16页)1.概念:电荷在电场中具有的势能叫作电势能,可用Ep表示。2.大小:电荷在某点的电势能,等于把它从这点移动到零势能位置时静电力做的功。3.电势能与静电力做功的关系:静电力做的功等于电势能的减少量,静电力做正功,电势能减少;静电力做负功,电势能增加。4.相对性:电势能的数值大小与零势能位置的选取有关。填一填练一练一、静电力做功的特点(见课本第15页)填一填练一练三、电势(见课本第17页)1.电势2.电势与电场线的关系:沿电场线的方向,电势降低。填一填练一练三、电势(见课本第17页)填一填练一练四、等势面(见课本第18页)1.定义:电场中电势相同的各点构成的面叫作等势面。2.等势面与电场线的关系(1)电场线与等势面垂直;(2)电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面。填一填练一练四、等势面(见课本第18页)填一填练一练3.几种常见电场的等势面

填一填练一练3.几种常见电场的等势面填一填练一练填一填练一练填一填练一练填一填练一练填一填练一练电场线分布如图所示,电场中a、b两点的电场强度大小分别为Ea和Eb,电势分别为φa和φb,则(

)A.Ea>Eb,φa>φbB.Ea>Eb,φa<φbC.Ea<Eb,φa>φbD.Ea<Eb,φa<φb解析:电场线的疏密反映电场强度的大小,得Ea<Eb,所以选项A、B错误。沿着电场线方向电势降落最快,所以选项C正确,选项D错误。答案:C填一填练一练电场线分布如图所示,电场中a、b两点的电场强度大问题导引名师精讲典例剖析探究一探究二探究一对静电力做功、电势能的理解

某日,澳大利亚悉尼遭遇暴风雨天气,坎塔斯航空公司的一架客机在准备降落悉尼机场时,险些被闪电击中。这惊险一幕被地面上的目击者拍下发到网上,如图所示。如果云层带负电,和地面上的建筑物间发生放电现象,请分析放电时,空气中的正、负离子各向什么方向移动?静电力对离子做什么功?问题导引名师精讲典例剖析探究一探究二探究一对静电力做功、电势问题导引名师精讲典例剖析探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析探究一探究二探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析1.对静电力做功特点的理解(1)静电力对电荷所做的功,与电荷的初末位置有关,与电荷经过的路径无关。该结论适用于任何静电场。(2)无论带电体在电场中做直线运动还是做曲线运动,无论带电体只受静电力作用还是受多个力作用,无论静电力做正功还是做负功,静电力做功的特点不变。探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析1.对静电力做功特点的理探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析【例题1】

(多选)如图所示,虚线圆是某静电场中的等势面,其电势分别为φa、φb和φc。一带正电粒子射入电场中,其运动轨迹如实线KLMN所示,由图可知(

)A.粒子从K到L的过程中,静电力做负功B.粒子从L到M的过程中,静电力做负功C.粒子从K到L的过程中,电势能增加D.粒子从L到M的过程中,动能减少,电势能增加探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析【例题1】探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析解析:由粒子运动轨迹可判断出该电场是正电荷形成的电场,带正电的粒子射入电场中时,受斥力作用,在靠近场源电荷的过程中,静电力做负功,动能减少,电势能增加,在远离场源电荷的过程中,静电力做正功,动能增加,电势能减少。粒子由K到L的过程中,由低电势到高电势处,静电力做负功,动能减少,电势能增加,故选项A、C正确;粒子由L到M的过程中,由高电势到低电势处,静电力做正功,动能增加,电势能减少,故选项B、D错误。答案:AC探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析解析:由粒子运动轨迹可判探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析A.若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点,则静电力对该电荷做正功,电势能减少B.若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点,则该电荷克服静电力做功,电势能增加C.若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点,则静电力对该电荷做正功,电势能减少D.若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点,再从N点沿不同路径移回到M点,则该电荷电势能不变探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析A.若把一正的点电荷从M探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析解析:由点电荷产生的电场的特点可知,M点的电势高,N点的电势低,所以正电荷从M点到N点,静电力做正功,电势能减小,故选项A正确,选项B错误;负电荷由M点到N点,克服静电力做功,电势能增加,故选项C错误;静电力做功与路径无关,负点电荷又回到M点,则整个过程中静电力不做功,电势能不变,故选项D正确。答案:AD探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析解析:由点电荷产生的电场探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析探究二对电势的理解

下图是几个带电体周围的电场线分布图,观察图片,思考:沿着电场线的方向由A点到B点,电势如何变化?电场强度大的地方电势一定高吗?探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析探究二对电势的理解

探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析2.电势高低的判断方法(1)电场线法:沿电场线方向,电势越来越低。(2)场源电荷判断法:离场源正电荷越近的点,电势越高;离场源负电荷越近的点,电势越低。(3)电势能判断法:对于正电荷,电势能越大,所在位置的电势越高;对于负电荷,电势能越小,所在位置的电势越高。探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析2.电势高低的判断方法探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析【例题2】

将电荷量为6×10-6C的负电荷从电场中的A点移到B点,克服静电力做了3×10-5J的功,再从B点移到C点,静电力做了1.2×10-5J的功。(1)电荷从A移到B,再从B移到C的过程中电势能共改变了多少?(2)如果规定A点的电势为零,则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少?B点和C点的电势分别为多少?(3)如果规定B点的电势为零,则该电荷在A点和C点的电势能分别为多少?A点和C点的电势分别为多少?探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析【例题2】将电荷量为6探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析1231.(多选)在电场中A点的电势高于B点的电势,则(

)A.把负电荷从A点移到B点,静电力做负功B.把负电荷从A点移到B点,静电力做正功C.把正电荷从A点移到B点,静电力做负功D.把正电荷从A点移到B点,静电力做正功解析:电场中A点电势高于B点电势,把正电荷从A移到B时,静电力的方向和运动的方向相同,静电力做正功;把负电荷从A移到B时,静电力的方向和运动的方向相反,静电力做负功,故选项A、D正确,选项B、C错误。答案:AD1231.(多选)在电场中A点的1232.下列关于电场强度和电势的说法中,正确的是(

)A.电场强度为零的地方,电势一定为零B.电势为零的地方,电场强度一定为零C.电场强度较大的地方,电势一定较高D.沿着电场线的方向,电势逐渐降低解析:电场强度和电势从不同的角度描述电场的性质,是两个互不相干的物理量,选项A、B、C均错;由沿电场线的方向电势逐渐降低可知D对。答案:D1232.下列关于电场强度和电势1233.(选做题)如图,P、Q是等量的正点电荷,O是它们连线的中点,A、B是中垂线上的两点,OA<OB,用EA、EB和φA、φB分别表示A、B两点的电场强度和电势,则(

)A.EA一定大于EB,φA一定大于φBB.EA不一定大于EB,φA一定大于φBC.EA一定大于EB,φA不一定大于φBD.EA不一定大于EB,φA不一定大于φB1233.(选做题)如图,P、123456解析:P、