物理第八章 静电场 课时17 电势能和电势 电场应用.ppt

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1、课时课时17电势能和电势电势能和电势电场应用电场应用考点1考点2考点3考点4考点5考点6考点1电场力做功与电势能1.电场力做功特点:电场力做功与路径无关,只与电荷的初、末位置有关(电荷及电场一定时)。2.电场力做功与电势能改变的关系:电场力对电荷做正功,电荷的电势能减少;电场力对电荷做负功,电荷的电势能增加。3.电势能:电荷在电场中具有的与位置有关的能量。电势能与重力势能类似,也具有系统性和相对性。考点1考点2考点3考点4考点5典例典例1在电场强度大小为E的匀强电场中,一质量为m、所带电荷量为+q的物体以某一初速沿电场反方向做匀减速直线运动,其加速度大小为,物体运动s距离时速度变为零,则下列选

2、项不正确的是()A.物体克服电场力做功qEsB.物体的电势能减少了0.8qEsC.物体的电势能增加了qEsD.物体的动能减少了0.8qEs考点6 答案解析解析关闭因为物体所受电场力和运动方向相反,故电场力做负功即克服电场力做功W=Eqs,所以A选项是正确的;电场力做负功,电势能增加,故B错误;电势能增加量和克服电场力做功相等,所以电势能增加了Eqs,所以C选项是正确的;物体做减速运动,合外力做负功,动能减小,由动能定理得Ek=F合s=mas=0.8Eqs,所以D选项是正确的。答案解析关闭B考点1考点2考点3考点4考点5考点2电势1.定义:检验电荷在该点的电势能与电荷量的比值。2.特点:电势具有

3、相对性,即电场中某一点的电势与零电势点的选取有关,零电势点选的不同,该点的电势会不同;但两点的电势差与零电势点的选取无关。电势是描述电场本身的能的性质的物理量,由电场本身决定,而电势能是电荷在电场中某点所具有的电势能,由电荷与电场共同决定。考点6考点1考点2考点3考点4考点5典例典例2如图,甲是某电场中的一条电场线,A、B是这条线上的两点,一负电荷只受电场力作用,沿电场线从A运动到B,在这一过程中,电荷的速度时间图线如图乙所示,比较A、B两点的电势的高低和电场强度E的大小,正确的是()A.ABEABEA=EBC.ABEAEBD.AB,故B项正确。答案解析关闭B考点1考点2考点3考点4考点5考点

4、3电势差1.定义:电场中两点间电势的差值。定义式:UAB=A-B。2.电场中某两点的电势差与零电势点的选取无关。电势和电势差都是标量;若UAB0,则AB,反之,UAB0,则AB。考点6考点1考点2考点3考点4考点5典例典例3下列关于电势差的说法,正确的是()A.两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时,静电力所做的功B.1C电荷从电场中一点移动到另一点,如果静电力做了1J的功,这两点间的电势差就是1VC.在两点间移动电荷时,静电力做功的多少跟这两点间的电势差无关D.两点间的电势差的大小跟放入这两点的电荷的电荷量成反比考点6 答案解析解析关闭 答案解析关闭考点1考点2考点3考点4考点5考点4

5、电容器、电容1.电容器:任何两个彼此绝缘又相距很近的导体组成。它带电时,两导体总是带等量异种电荷,电容器所带的电荷量指其中一个极板所带电荷量的绝对值。2.电容:(1)物理意义:电容是电容器的一个基本属性,表示电容器容纳电荷的本领,仅由电容器本身的构造决定。(2)定义式:(3)单位:法拉(F),常用单位有微法(F),皮法(pF),1F=106F=1012pF。3.平行板电容器的电容大小与正对面积成正比,与极板间距离成反比,与电介质介电常数有关。考点6考点1考点2考点3考点4考点5典例典例4电容器是电子电路中不可缺少的元器件,下图是两种常见的电容器,关于电容器,下列说法正确的是()A.由图甲可知,

6、该电容器电容为100FB.乙图所示的电容器是一种可变电容器,电容会随着充电电荷量的增加而增大C.在充电和放电的过程中,正常工作的电容器两极板之间有电流通过D.电容器在充电过程中,不仅能存储电荷,同时能存储电能考点6 答案解析解析关闭 A选项中,电容器的电容是100 F,A错误;B选项中,可变电容器通过调节动片可改变电容,而不是在充电过程中改变电容,B错误;C选项中,电容器两极板互相绝缘,C错误;D选项中,充电过程同时存储电能,D正确。答案解析关闭D考点1考点2考点3考点4考点5典例典例5如图所示为某一电容器所带电荷量和两端电势差之间的关系图象,则下列判断正确的是()A.电容器的电容为200FB

7、.电容器的电容为210-3FC.当电容器两端电势差降低时,电容器的电容增大D.在电容器两端电势差从40V降低到36V的过程中,电容器释放出来的电荷量为0.02C考点6 答案解析解析关闭 答案解析关闭考点1考点2考点3考点4考点5考点5带电粒子(或带电体)在电场中的直线运动带电粒子沿着与电场线平行的方向进入电场,受到的电场力与运动方向平行,粒子做加速(或减速)直线运动。1.电子、质子等质量很小的带电粒子,其重力远小于电场力,可以忽略;2.粒子在匀强电场中受到的电场力恒定,做匀变速运动。考点6考点1考点2考点3考点4考点5典例典例6某电场电场线分布如图所示,A、B为某电场线上的两点,一带负电的粒子

8、以一定的初速度沿电场线从A运动到B。不计粒子的重力,在整个运动过程中()A.粒子做匀加速直线运动B.粒子运动的加速度增大C.粒子的电势能减少D.粒子的动能减少考点6 答案解析解析关闭根据题目信息,带负电的粒子从A运动到B的过程中,电场力方向与运动方向相同,电场强度逐渐减小,电场力逐渐减小,因粒子重力不计,电场力就是粒子受到的合力,所以粒子做加速度减小的直线运动,选项A、B错;因电场力方向与运动方向相同,所以电场力做正功,电势能减少,粒子的动能增加,选项C对,D错。答案解析关闭C考点1考点2考点3考点4考点5考点6带电粒子在电场中的偏转带电粒子以初速度v0垂直于电场方向飞入匀强电场时,受到恒定的与初速度方向垂直的电场力作用,做加速度恒定的匀变速曲线运动(类平抛运动),速度方向发生偏转。1.带电粒子在电场中偏转过程中,因电场力做功,速度大小也往往发生变化。2.利用带电粒子在电场中的偏转,可将不同的带电粒子进行分离。考点6考点1考点2考点3考点4考点5典例典例7(2017浙江4月学考)如图所示,在竖直放置间距为d的平行板电容器中,存在电场强度为E的匀强电场。有一质量为m,电荷量为+q的点电荷从两极板正中间处静止释放,重力加速度为g。则点电荷运动到负极板的过程()考点6 答案解析解析关闭 答案解析关闭