高中物理电场专题精选PPT.ppt
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1、高中物理电场专题第1页,此课件共37页哦1电势差电势差UAB (1)定义:电荷在电场中,由一点定义:电荷在电场中,由一点A移动到另一点移动到另一点B时,时,所做的功所做的功 与与 电荷量的比值电荷量的比值WAB/q,叫做,叫做A、B两点间的电势差,用两点间的电势差,用UAB表示表示 (2)定义式:定义式:UAB .(3)单位:单位:,1 V1 J/C.(4)矢标性:矢标性:,但有正负,正负表示电势的高低,但有正负,正负表示电势的高低电场力电场力移动电荷移动电荷WAB/q伏特伏特标量标量第2页,此课件共37页哦2电势电势 (1)定义:电势实质上是和标准位置的电势差即电场中某点的电势,在数值定义:
2、电势实质上是和标准位置的电势差即电场中某点的电势,在数值 上等于把上等于把 从某点移到从某点移到 (零电势点零电势点)时电场力所做的功时电场力所做的功 (2)定义式:定义式:AUA .(3)单位:单位:(4)矢标性:矢标性:,但有正负电势的正负表示该点电势比零电势点高还是低,但有正负电势的正负表示该点电势比零电势点高还是低 电电势势差差、电势电势、功、功、电电荷量都是荷量都是标标量,但均有正、量,但均有正、负负,说说一一说说各自正、各自正、负负的意的意义义?单位正电荷单位正电荷标准位置标准位置WA/q伏特伏特标量标量思考:思考:第3页,此课件共37页哦 提提示示:电电势势差差的的正正负负说说明
3、明了了两两点点的的电电势势高高低低;电电势势的的正正负负说说明明了了比比零零电电势势点点(标标准准位位置置)的的电电势势高高低低;功功的的正正负负说说明明了了是是动动力力做做功功还还是是阻阻力力做做功功;电电荷荷量量的正负表示了电荷的电性的正负表示了电荷的电性 (1)UABAB.(2)电电势势具具有有相相对对性性,它它与与零零电电势势点点的的选选取取有有关关电电势势差差无无相相对对性性,它它与与零零电电势势点的点的选选取无关取无关第4页,此课件共37页哦1电势差的理解电势差的理解 (1)从能量的角度反映了电场的性质从能量的角度反映了电场的性质 电场力做功电场力做功WAB与与q成正比,与成正比,
4、与A到到B的路径无关,所以的路径无关,所以 既与既与q无关,又无关,又 与与A、B间的路径无关由于做功是能量转化的量度,因此间的路径无关由于做功是能量转化的量度,因此 是从能的角是从能的角 度反映了电场的性质度反映了电场的性质 (2)电场力做功有正负之分,电场力做正功,电场力做功有正负之分,电场力做正功,WAB0;电场力做负功,;电场力做负功,WAB 0.电荷量也有正负之分,对正电荷取电荷量也有正负之分,对正电荷取q0;对负电荷取;对负电荷取q0,利用,利用UAB 计算时,要注意到计算时,要注意到WAB、q及及UAB的正负的正负第5页,此课件共37页哦2如何理解电势和电场强度的关系?如何理解电
5、势和电场强度的关系?(1)电势与电场强度的大小没有必然的联系,某点的电势为零,电场强度电势与电场强度的大小没有必然的联系,某点的电势为零,电场强度 不一定是零,反之亦然不一定是零,反之亦然 (2)电势与电场强度都由电场本身的因素决定,与试探电荷无关电势与电场强度都由电场本身的因素决定,与试探电荷无关 (3)沿着电场线的方向电势越来越低,电场线的方向是电势降落最快的方沿着电场线的方向电势越来越低,电场线的方向是电势降落最快的方 向,电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面向,电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面第6页,此课件共37页哦1将一正将一正电电荷从无限荷从无限远处远处移入移入
6、电场电场中中M点,静点,静电电力做功力做功W16109 J,若,若 将一将一 个等量的个等量的负电负电荷从荷从电场电场中中N点移向无限点移向无限远处远处,静,静电电力做功力做功W27109 J,则则 M、N两点的两点的电势电势M、N,有如下关系,有如下关系()AMN0 BNM0 CNM0 DMN0 解析:解析:对对正电荷正电荷M ;对负电荷;对负电荷N .即即N .而而W2W1,0,且,且 和和 均大于均大于0,则,则NM0,正确答案选,正确答案选C.答案:答案:C第7页,此课件共37页哦1电场力做功电场力做功 (1)特点:电场力做功与路径特点:电场力做功与路径 ,仅取决于两点间的电势差和要移
7、送的电荷,仅取决于两点间的电势差和要移送的电荷 (2)公式公式WABqUAB.2电势能电势能 (1)定义:电荷在电场中具有的能它与电场和电荷都有关,不能描述电场定义:电荷在电场中具有的能它与电场和电荷都有关,不能描述电场 (2)特点:电势能是相对的,与特点:电势能是相对的,与 选取有关,电势能是标量,选取有关,电势能是标量,但有但有 之分之分无关无关零势能点的零势能点的正负正负第8页,此课件共37页哦1电场力做功与电势能的变化关系电场力做功与电势能的变化关系 (1)电场力做功与路径无关,与重力做功十分相似电场力做功与路径无关,与重力做功十分相似 (2)电场力对电荷做正功时,电荷的电势能减少;电
8、场力对电荷做负功电场力对电荷做正功时,电荷的电势能减少;电场力对电荷做负功 时,电荷的电势能增加电势能增加或减少的数值等于电场力做功的数时,电荷的电势能增加电势能增加或减少的数值等于电场力做功的数 值即值即EpW.2电场中的功能关系电场中的功能关系 (1)只有电场力做功,电势能和电荷的动能之和保持不变只有电场力做功,电势能和电荷的动能之和保持不变 (2)只有电场力和重力做功,电势能、重力势能、动能三者之和保持不变只有电场力和重力做功,电势能、重力势能、动能三者之和保持不变第9页,此课件共37页哦图图9212如如图图921所示,在所示,在绝缘绝缘的斜面上方,存在着匀的斜面上方,存在着匀强强电场电
9、场,电场电场方向平行于斜方向平行于斜 面向上,斜面上的面向上,斜面上的带电带电金属金属块块在平行于斜面的力在平行于斜面的力F作用下沿斜面移作用下沿斜面移动动已知金已知金 属属块块在移在移动动的的过过程中,力程中,力F做功做功32 J,金属,金属块块克服克服电场电场力做功力做功8 J,金属,金属块块克服克服 摩擦力做功摩擦力做功16 J,重力,重力势势能增加能增加18 J,则则在此在此过过程中金属程中金属块块的的()A动动能减少能减少10 J B电势电势能增加能增加24 J C机械能减少机械能减少24 J D内能增加内能增加16 J第10页,此课件共37页哦解解析析:由由动动能能定定理理可可知知
10、Ek k32 J8 J16 J18 J10 J,A正正确确;克克服服电电场场力力做做功功为为8 J,则则电电势势能能增增加加8 J,B错错误误;机机械械能能的的改改变变量量等等于于除除重重力力以以外外的的其其他他力力所所做做的的总总功功,故故应应为为E32 J8 J16 J8 J,C错错误误;物物体体内内能能的的增增加加量量等等于克服摩擦力所做的功,于克服摩擦力所做的功,D正确正确答案:答案:AD第11页,此课件共37页哦1等势面的概念:等势面的概念:电电场场中中 的各点构成的面叫等的各点构成的面叫等势势面面2几种常见电场的等势面几种常见电场的等势面(见课本见课本)(1)点点电电荷荷电场电场
11、(2)等量异号等量异号电电荷的荷的电场电场 (3)等量同号等量同号电电荷的荷的电场电场 (4)匀匀强强电场电场(一簇垂直一簇垂直电场线电场线的平行平面的平行平面)电势相同电势相同第12页,此课件共37页哦1等势面的特点等势面的特点 (1)在同一等势面上移动电荷电场力不做功在同一等势面上移动电荷电场力不做功 (2)等势面一定跟电场线垂直等势面一定跟电场线垂直 (3)等差等势面的疏密程度也能反映场强的强弱,即等势面越密的地方场强等差等势面的疏密程度也能反映场强的强弱,即等势面越密的地方场强 越强,等势面越疏的地方场强越弱越强,等势面越疏的地方场强越弱 (4)两个等势面不能相交两个等势面不能相交 (
12、5)等势面的分布与零电势的选取无关等势面的分布与零电势的选取无关 (6)电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面第13页,此课件共37页哦2电场线、场强、电势、等势面的相互关系如何?电场线、场强、电势、等势面的相互关系如何?(1)电场线与场强的关系:电场线越密的地方表示场强越大,电场线上每点电场线与场强的关系:电场线越密的地方表示场强越大,电场线上每点 的切线方向表示该点的场强方向的切线方向表示该点的场强方向 (2)电场线与电势的关系:沿着电场线方向,电势越来越低电场线与电势的关系:沿着电场线方向,电势越来越低(3)等等势势面与面与电场线电场线的
13、关系的关系电场线总电场线总是与等是与等势势面垂直,且从高等面垂直,且从高等势势面指向低等面指向低等势势面面电场线电场线越密的地方,等差等越密的地方,等差等势势面也越密面也越密沿等沿等势势面移面移动电动电荷,荷,电场电场力不做功,沿力不做功,沿电场线电场线移移动电动电荷,荷,电场电场力一定做功力一定做功(4)场场强强数数值值与与电电势势数数值值无无直直接接关关系系:场场强强大大(或或小小)的的地地方方电电势势不不一一定定大大(或或小小),零零电电势势可可人人为为选选取取,而而场场强强是否是否为为零零则则由由电场电场本身决定本身决定第14页,此课件共37页哦图图9223(2009上海单科,上海单科
14、,7)位于位于A、B处处的两个的两个带带有不等量有不等量负电负电的点的点电电荷在平面内荷在平面内 电势电势分布如分布如图图922所示,所示,图图中中实线实线表示等表示等势线势线,则则()第15页,此课件共37页哦Aa点和点和b点的点的电场电场强强度相同度相同B正正电电荷从荷从c点移到点移到d点,点,电场电场力做正功力做正功C负电负电荷从荷从a点移到点移到c点,点,电场电场力做正功力做正功D正正电电荷从荷从e点沿点沿图图中虚中虚线线移到移到f点点电势电势能先减小后增大能先减小后增大第16页,此课件共37页哦 解解析析:同同一一检检验验电电荷荷在在a、b两两点点受受力力方方向向不不同同,所所以以A
15、错错误误;因因为为A、B两两处处有有负负电电荷荷,所所以以,等等势势线线由由外外向向内内表表示示的的电电势势越越来来越越低低将将正正电电荷荷从从c点点移移到到d点点,正正电电荷荷的的电电势势能能增增加加,电电场场力力做做负负功功,B错错误误;负负电电荷荷从从a点点移移到到c点点,电电势势能能减减少少,电电场场力力做做正正功功,C正正确确;正正电电荷荷沿沿虚虚线线从从e点点移移到到f点点的的过过程程中中,电势先降低再升高,电势能先减小后增大电势先降低再升高,电势能先减小后增大 答案:答案:CD第17页,此课件共37页哦【例【例1】如如图图923所示,某区域所示,某区域电场线电场线左右左右对对称分
16、布,称分布,M、N为对为对称称线线上的上的 两点下列两点下列说说法正确的是法正确的是()AM点点电势电势一定高于一定高于N点点电势电势BM点点场场强强一定大于一定大于N点点场场强强C正正电电荷在荷在M点的点的电势电势能大于在能大于在N点的点的电势电势能能D将将电电子从子从M点移点移动动到到N点,点,电场电场力做正功力做正功图图923第18页,此课件共37页哦 解解析析:沿沿电电场场线线方方向向,电电势势降降低低,所所以以M点点电电势势一一定定高高于于N点点电电势势,A正正确确;电电场场线线的的疏疏密密程程度度表表示示电电场场的的强强弱弱,由由图图可可知知,M点点场场强强一一定定小小于于N点点场
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