高中物理电势能和电势精选PPT.ppt
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1、高中物理课件电势能和电势第1页,此课件共75页哦第2页,此课件共75页哦第3页,此课件共75页哦1通过讨论静电力对试探电荷做功,通过讨论静电力对试探电荷做功,知道静电力做功与路径无关的特点。知道静电力做功与路径无关的特点。第4页,此课件共75页哦2理解静电力做功与电势能变化理解静电力做功与电势能变化 的关系。认识电势能的相对性。的关系。认识电势能的相对性。第5页,此课件共75页哦3知道电势的定义方法及其定义式、知道电势的定义方法及其定义式、单位。单位。第6页,此课件共75页哦4知道等势面的定义,知道电场线知道等势面的定义,知道电场线一定垂直于等势面。一定垂直于等势面。第7页,此课件共75页哦第
2、8页,此课件共75页哦 读教材读教材填要点填要点 1静电力做功静电力做功 (1)特点:与特点:与 无关,只与无关,只与 有关,静电力做有关,静电力做功与重力做功相似。功与重力做功相似。(2)匀强电场电场力做功:在匀强电场中,电场力做功匀强电场电场力做功:在匀强电场中,电场力做功WqEd,其中,其中d为沿为沿 方向的位移,不一定是被移动电荷方向的位移,不一定是被移动电荷的实际位移。的实际位移。路径路径始末位置始末位置场强场强第9页,此课件共75页哦 2电势能电势能 (1)概念:电荷在电场中所具有的概念:电荷在电场中所具有的 。(2)与电场力的功的关系:静电力的功等于电势能的与电场力的功的关系:静
3、电力的功等于电势能的 ,即,即WAB 。(3)相对性:电荷在电场中某点的电势能,等于把它从这点相对性:电荷在电场中某点的电势能,等于把它从这点移到移到 位置时静电力做的功。位置时静电力做的功。势能势能减少量减少量零势能零势能EpAEpB第10页,此课件共75页哦 关键一点关键一点在电场中,选取不同的零势能面,电荷在在电场中,选取不同的零势能面,电荷在A、B两点具有的电势能不同。但不论选取怎样的零势能面,电荷由两点具有的电势能不同。但不论选取怎样的零势能面,电荷由A到到B电势能的变化都相同。电势能的变化都相同。第11页,此课件共75页哦电势能电势能伏特伏特V电荷量电荷量第12页,此课件共75页哦
4、(3)矢标性:电势是矢标性:电势是 ,仅有大小没有方向。,仅有大小没有方向。(4)与电场线关系:电场线方向是电势与电场线关系:电场线方向是电势 方向。方向。关键一点关键一点电势的正负仅表示电势的高低。电势的正负仅表示电势的高低。标量标量降低最快降低最快第13页,此课件共75页哦 4等势面等势面 (1)等势面:电场中等势面:电场中 的各点构成的面。的各点构成的面。(2)等势面的特点:等势面的特点:在同一等势面上移动电荷时静电力在同一等势面上移动电荷时静电力 。电场线跟等势面电场线跟等势面 ,并且由电势高的等势面指向电,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。势低的等势面。关键一点关键一点等势面是
5、为描述电场而虚拟的,在电场中等势等势面是为描述电场而虚拟的,在电场中等势面实际不存在。面实际不存在。电势相等电势相等垂直垂直不做功不做功第14页,此课件共75页哦 试身手试身手夯基础夯基础 1.如图如图141所示,在电场强度为所示,在电场强度为E的匀强电场中有相距为的匀强电场中有相距为l的的A、B两点,连线两点,连线AB与电场线与电场线的夹角为的夹角为,将一电荷量为,将一电荷量为q的正电荷从的正电荷从A点移到点移到B点。若沿直点。若沿直线线AB移动该电荷,电场力做的功移动该电荷,电场力做的功W1_;若沿路径;若沿路径ACB移移动该电荷,电场力做的功动该电荷,电场力做的功W2图图141第15页,
6、此课件共75页哦_;若沿曲线;若沿曲线ADB移动该电荷,电场力做的功移动该电荷,电场力做的功W3_。由此可知,电荷在电场中移动时,电场力做功的。由此可知,电荷在电场中移动时,电场力做功的特点是特点是_。第16页,此课件共75页哦解析:解析:路径路径AB、ACB,曲线,曲线ADB在电场线方向上的投影都是在电场线方向上的投影都是BClcos,所以沿这三条路径电荷由,所以沿这三条路径电荷由A运动到运动到B,电场力做的,电场力做的功都是功都是qElcos,因此电场力做功的特点是:与路径无关,只,因此电场力做功的特点是:与路径无关,只与始、末位置有关。与始、末位置有关。答案:答案:qElcos qElc
7、os qElcos 电场力做功的大小与路电场力做功的大小与路径无关,只与始、末位置有关径无关,只与始、末位置有关第17页,此课件共75页哦2在点电荷在点电荷Q形成的电场中有一点形成的电场中有一点A,当一个,当一个q的试探的试探电荷从电场的无限远电荷从电场的无限远O处被移到处被移到A点时,电场力做的功为点时,电场力做的功为W,则试探电荷在则试探电荷在A点的电势能及电场中点的电势能及电场中A点的电势分别为点的电势分别为EPA_,A_。第18页,此课件共75页哦第19页,此课件共75页哦3在电场中,下列结论成立的是在电场中,下列结论成立的是 ()A某点的电场强度大,该点的电势一定高某点的电场强度大,
8、该点的电势一定高B某点的电势高,检验电荷在该点的电势能一定大某点的电势高,检验电荷在该点的电势能一定大C某点的场强为零,检验电荷在该点的电势能一定为零某点的场强为零,检验电荷在该点的电势能一定为零D某点的电势为零,检验电荷在该点的电势能一定为零某点的电势为零,检验电荷在该点的电势能一定为零第20页,此课件共75页哦解析:解析:电势零点与电势能零点是一个点,因此电势零点与电势能零点是一个点,因此D正确。电势虽正确。电势虽然由电场本身决定,但与电场强度没有因果关系,然由电场本身决定,但与电场强度没有因果关系,A错。电势的高错。电势的高低由电场决定,而电势能的大小由电场与电荷共同决定,因此低由电场决
9、定,而电势能的大小由电场与电荷共同决定,因此B错;错;场强为零的点,电势和电势能都不一定为零,场强为零的点,电势和电势能都不一定为零,C错误。错误。答案:答案:D第21页,此课件共75页哦4在静电场中,下列说法正确的是在静电场中,下列说法正确的是 ()A电场强度处处为零的区域内,电势也一定处处为零电场强度处处为零的区域内,电势也一定处处为零B电场强度处处相同的区域内,电势也一定处处相同电场强度处处相同的区域内,电势也一定处处相同C电场强度的方向总是跟等势面垂直电场强度的方向总是跟等势面垂直D沿着电场强度的方向,电势总是不断降低的沿着电场强度的方向,电势总是不断降低的第22页,此课件共75页哦解
10、析:解析:电势具有相对性。零电势点的选择是任意的,可以选电势具有相对性。零电势点的选择是任意的,可以选择电场强度为零的区域的电势为零,也可以选择电场强度为择电场强度为零的区域的电势为零,也可以选择电场强度为零的区域的电势不为零;在匀强电场中沿电场线方向取零的区域的电势不为零;在匀强电场中沿电场线方向取a、b两两点,点,EaEb,但,但ab;电场线一定跟等势面垂直,而电场线的切电场线一定跟等势面垂直,而电场线的切线方向就是电场强度的方向;沿电场线的方向,电势越来越低。综线方向就是电场强度的方向;沿电场线的方向,电势越来越低。综上分析,选项上分析,选项C、D正确。正确。答案:答案:CD第23页,此
11、课件共75页哦第24页,此课件共75页哦 1电场力做功特点电场力做功特点 静电力对电荷所做的功与电荷的起始位置和终止位置有静电力对电荷所做的功与电荷的起始位置和终止位置有关。关。2电场力做功正负的判断电场力做功正负的判断 (1)根据电场力和位移的方向夹角判断:夹角为锐角电场力根据电场力和位移的方向夹角判断:夹角为锐角电场力做正功,夹角为钝角电场力做负功。此法常用于匀强电场中恒定做正功,夹角为钝角电场力做负功。此法常用于匀强电场中恒定电场力做功情况的判断。电场力做功情况的判断。第25页,此课件共75页哦 (2)根据电场力和瞬时速度方向的夹角判断:夹角为锐角电场根据电场力和瞬时速度方向的夹角判断:
12、夹角为锐角电场力做正功,夹角为钝角电场力做负功,电场力和瞬时速度方向垂直力做正功,夹角为钝角电场力做负功,电场力和瞬时速度方向垂直电场力不做功。电场力不做功。此法常用于判断曲线运动中变化电场力的做功情况。此法常用于判断曲线运动中变化电场力的做功情况。第26页,此课件共75页哦 (3)根据电势能的变化情况判断:若电势能增加,则电场力做根据电势能的变化情况判断:若电势能增加,则电场力做负功;若电势能减少,则电场力做正功。负功;若电势能减少,则电场力做正功。(4)根据动能的变化情况判断根据动能的变化情况判断(只受静电力只受静电力):根据动能定理,:根据动能定理,若物体的动能增加,则电场力做正功;若物
13、体的动能减少,则电若物体的动能增加,则电场力做正功;若物体的动能减少,则电场力做负功。场力做负功。第27页,此课件共75页哦 名师点睛名师点睛不管是正电荷,还是负电荷,只要电场力做正功,不管是正电荷,还是负电荷,只要电场力做正功,电势能就减小,反之增加。电势能就减小,反之增加。第28页,此课件共75页哦 1将带电荷量为将带电荷量为6106 C的负电荷从电场中的负电荷从电场中A点移到点移到B点,点,克服静电力做了克服静电力做了3105 J的功,再从的功,再从B点移到点移到C点,静电力做了点,静电力做了1.2105 J的功,则:的功,则:(1)电荷从电荷从A移到移到B,再从,再从B移到移到C的过程
14、中电势能共改变了的过程中电势能共改变了多少?多少?第29页,此课件共75页哦 (2)如果规定如果规定A点的电势为零,则该电荷在点的电势为零,则该电荷在B点和点和C点的电势能点的电势能分别为多少?分别为多少?(3)如果规定如果规定B点的电势为零,则该电荷在点的电势为零,则该电荷在A点和点和C点的电势能点的电势能分别为多少?分别为多少?思路点拨思路点拨根据电场力做功与电势能变化关系进行求解。根据电场力做功与电势能变化关系进行求解。第30页,此课件共75页哦 解析解析(1)电荷从电荷从A移到移到B克服静电力做了克服静电力做了3105J的功,的功,即即WAB3105 J,从,从B移到移到C的过程中静电
15、力做了的过程中静电力做了1.2105 J的功,的功,WBC1.2105 J,整个过程电场力做功即,整个过程电场力做功即WACWABWBC3105 J1.2105 J1.8105 J。电场力做负功,则电。电场力做负功,则电势能增加了势能增加了1.8105J。第31页,此课件共75页哦 (2)如果规定如果规定A点的电势为零,即点的电势为零,即EpA0 由由WABEpAEpB得得 EpBEpAWAB0(3105)J3105J 同理同理EpCEpAWAC0(1.8105)J1.8105J (3)如果规定如果规定B点的电势为零,即点的电势为零,即EpB0,电荷从电场中,电荷从电场中A点点移到移到B点,克
16、服静电力做了点,克服静电力做了3105J的功,若电荷从电场中的的功,若电荷从电场中的B点点移到移到A点,则静电力要做点,则静电力要做3105 J的功,即的功,即WBA3105 J第32页,此课件共75页哦WBAEpBEpAEpAEpBWBA03105 J3105 J同理同理EpCEpBWBC01.2105 J1.25 J。答案答案见解析见解析第33页,此课件共75页哦 (1)电势能是标量,有正、负,无方向。电势能的正、负仅电势能是标量,有正、负,无方向。电势能的正、负仅表示大小,正值表示高于零电势能,负值表示低于零电势能。表示大小,正值表示高于零电势能,负值表示低于零电势能。(2)电荷在电场中
17、某点的电势能的大小与零电势能点的选电荷在电场中某点的电势能的大小与零电势能点的选取有关,但电荷在某两点之间的电势能之差与零电势能点的取有关,但电荷在某两点之间的电势能之差与零电势能点的选取无关。选取无关。第34页,此课件共75页哦第35页,此课件共75页哦 2电势高低的判断方法电势高低的判断方法 (1)根据电场线判定:沿电场线的方向电势越来越低。根据电场线判定:沿电场线的方向电势越来越低。(2)根据电场力做功和电荷电势能的变化判定:根据电场力做功和电荷电势能的变化判定:在两点间移动正电荷:如果电场力做负功,电势能增加,在两点间移动正电荷:如果电场力做负功,电势能增加,电势升高;如果电场力做正功
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