第四節(jié)電勢(shì)能電勢(shì)與電勢(shì)差

第一章電場(chǎng)第四節(jié)電勢(shì)能電勢(shì)與電勢(shì)差南溪一中——王聰學(xué)習(xí)目標(biāo)1、知道電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)和電勢(shì)能的概念2、理解電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系．3、知道電勢(shì)的定義方法及其相對(duì)性．4、理解電勢(shì)差的概念及正值、負(fù)值的含義，知道電勢(shì)差與零電勢(shì)點(diǎn)的選擇無(wú)關(guān)．5、會(huì)用公式及進(jìn)行有關(guān)計(jì)算．南溪一中物體沿豎直方向向下運(yùn)動(dòng)物體沿斜面向下運(yùn)動(dòng)物體沿曲折路徑向下運(yùn)動(dòng)(a)(b)(c)沿不同路徑移動(dòng)電荷電場(chǎng)力做功多少的比較1．定義：電荷在_______中具有的勢(shì)能叫做電勢(shì)能．用符號(hào)____表示．一、電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)

在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)力做功只與移動(dòng)電荷的________以及____________的位置有關(guān)，而與_____無(wú)關(guān)，上述結(jié)論也適用于任意靜電場(chǎng)．電荷量起點(diǎn)和終點(diǎn)路徑二、電勢(shì)能靜電場(chǎng)EP思考:電場(chǎng)力做功與重力做功的相同點(diǎn)是什么?討論交流1.物體在地面附近從A下降到B或從B上升到A時(shí),重力做功與物體重力勢(shì)能的變化有什么關(guān)系?2.在勻強(qiáng)電場(chǎng)中從A到B或從B到A移動(dòng)電荷時(shí),電場(chǎng)力做功與電荷電勢(shì)能的變化又有什么關(guān)系?討論交流2．靜電力做的功與電勢(shì)能變化的關(guān)系：靜電力做的功等于電勢(shì)能的_____量．若用WAB表示電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中靜電力做的功，EPA和EPB分別表示電荷在A點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢(shì)能，公式表達(dá)為：________________.WAB＝EpA－EpB減少3．電勢(shì)能等于什么：電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能，等于靜電力把它從該點(diǎn)移動(dòng)到________位置時(shí)所做的功．零勢(shì)能4．電勢(shì)能零點(diǎn)的規(guī)定：通常把電荷在離場(chǎng)源電荷________處的電勢(shì)能規(guī)定為零，或把電荷在_______的電勢(shì)能規(guī)定為零．無(wú)窮遠(yuǎn)地球討論交流電場(chǎng)力做功電勢(shì)能如何變化(1)物理意義：描述電場(chǎng)____的性質(zhì)的物理量三、電勢(shì)與電勢(shì)差1．電勢(shì)能單位正電荷該點(diǎn)參考點(diǎn)(零電勢(shì)點(diǎn))伏特(3)定義式：________，單位：______，符號(hào)為V，即1V＝1J/C.(2)定義：檢驗(yàn)電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的

與其

的比值即為電場(chǎng)中該點(diǎn)的

,它在數(shù)值上等于__________由_____移動(dòng)到_____________時(shí)電場(chǎng)力所做的功．電勢(shì)能電荷量電勢(shì)(4)相對(duì)性：與電勢(shì)能一樣具有相對(duì)性，規(guī)定了零勢(shì)點(diǎn)之后，才能確定電場(chǎng)中各點(diǎn)的電勢(shì)．在物理學(xué)的理論研究中常取離場(chǎng)源__________或________的電勢(shì)為零．(5)標(biāo)量：只有大小沒(méi)有方向，但有正負(fù)值，比零點(diǎn)高為_(kāi)___值，比零點(diǎn)低為_(kāi)___值．(6)判斷電勢(shì)高低的方法：________指向電勢(shì)降低的方向．無(wú)窮遠(yuǎn)處大地正負(fù)電場(chǎng)線(xiàn)電勢(shì)的特點(diǎn):（1）定義：電場(chǎng)中兩點(diǎn)間______的差值.（2）電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與零電勢(shì)點(diǎn)的選擇______．（3）公式UAB＝φA－φB，UBA＝φB－φA，可見(jiàn)UAB＝－UBA（4）電勢(shì)差是______，可以是正值，也可以是負(fù)值，也叫______.（5）電勢(shì)差的單位是______，符號(hào)是____.2．電勢(shì)差電勢(shì)無(wú)關(guān)標(biāo)量電壓伏特V1、如圖所示，關(guān)于電場(chǎng)中的A、B兩點(diǎn)，下列說(shuō)法中正確的是()A．電勢(shì)φA＞φB，場(chǎng)強(qiáng)EA＞EBB．電勢(shì)φA＞φB，場(chǎng)強(qiáng)EA＜EBC．將＋q電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)靜電力做了正功D．將－q電荷分別放在A、B兩點(diǎn)時(shí)具有的電勢(shì)能EpA＞EpBBC南溪一中課堂練習(xí)：2、在電場(chǎng)中，A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB＝75V，B、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為UBC＝－200V，則A、B、C三點(diǎn)電勢(shì)高低關(guān)系為()A．φA>φB>φC

B．φA<φC<φBC．φC>φA>φB

D．φC>φB>φAC南溪一中課堂練習(xí)：3、如圖所示，某區(qū)域電場(chǎng)左右對(duì)稱(chēng)分布，M、N為對(duì)稱(chēng)線(xiàn)上的兩點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是(

)A．M點(diǎn)電勢(shì)一定高于N點(diǎn)電勢(shì)B．M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一定大于N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)C．正電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能D．將電子從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功AC南溪一中課堂練習(xí)：4、如圖所示，A、B、C為電場(chǎng)中同一電場(chǎng)線(xiàn)上的三點(diǎn)．設(shè)電荷在電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力作用，則下列說(shuō)法中正確的是()A．若在C點(diǎn)無(wú)初速地釋放正電荷，則正電荷向B

運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能減少B．若在C點(diǎn)無(wú)初速地釋放正電荷，則正電荷向B

運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能增加C．若在C點(diǎn)無(wú)初速地釋放負(fù)電荷，則負(fù)電荷向A

運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能增加D．若在C點(diǎn)無(wú)初速地釋放負(fù)電荷，則負(fù)電荷向A運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能不變A南溪一中課堂練習(xí)：5、下列說(shuō)法中正確的是()A．無(wú)論是正電荷還是負(fù)電荷，從電場(chǎng)中某點(diǎn)移到無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí)，電場(chǎng)力做的正功越多，電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能就越大B．無(wú)論是正電荷還是負(fù)電荷，從電場(chǎng)中某點(diǎn)移到無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí)，電場(chǎng)力做的正功越少，電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能越大C．無(wú)論是正電荷還是負(fù)電荷，從無(wú)窮遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中某點(diǎn)時(shí)，克服電場(chǎng)力做功越多，電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能越大D．無(wú)論是正電荷還是負(fù)電荷，從無(wú)窮遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中某點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做功越多，電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能越大AC南溪一中課堂練習(xí)：四、靜電力做功與電勢(shì)差的關(guān)系1．WAB＝qUAB，知道了電場(chǎng)中兩點(diǎn)的_______，就可以計(jì)算在這兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷時(shí)靜電力做的功，而不必考慮靜電力的大小和方向以及電荷移動(dòng)的_____．2．是確定電勢(shì)差常用的公式．電勢(shì)差路徑思考:電荷在電勢(shì)越高的位置,電勢(shì)能越大嗎?C．若將1C正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，靜電力做1J的功，則兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為1VD．若電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)的過(guò)程中，除受靜電力外，還受其他力的作用，則電荷電勢(shì)能的變化就不再等于靜電力所做的功C7、如果把q＝＋1.0×10－8C的電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中的A點(diǎn)，需要克服電場(chǎng)力做功W＝1.2×10－4J，那么：（1）q在A點(diǎn)的電勢(shì)能和A點(diǎn)的電勢(shì)各是多少？（2）q在未移入電場(chǎng)前A點(diǎn)的電勢(shì)是多少？南溪一中課堂練習(xí)：【答案】（1）1.2×10－4J1.2×104V（2）1.2×104V8、在電場(chǎng)中把一個(gè)電荷量為－6×10－8C的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為－3×10－5J,將此電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為4.5×10－5J，求：（1）A與C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差．（2）取C點(diǎn)為電勢(shì)零點(diǎn)時(shí)，A的電勢(shì)為多大？【答案】（1）－250V（2）－250V南溪一中課堂練習(xí)：9、在電場(chǎng)中把一個(gè)電荷量為6×10－6C的負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，反抗電場(chǎng)力做功3×10－5J，再將電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做功1.2×10－5J，求A與B、B與C以及A與C間的電勢(shì)差．【答案】

UAB＝5V

UBC＝－2V

UAC＝3V南溪一中課堂練習(xí)：10、將帶電荷量為6×10－6C的負(fù)電荷從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做了3×10－5J的功，再?gòu)腂移到C，電場(chǎng)力做了1.2×10－5J的功，則（1）電荷從A移到B，再?gòu)腂移到C的過(guò)程中電勢(shì)能共改變了多少？（2）如果規(guī)定A點(diǎn)的電勢(shì)能為零，則該電荷在B點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢(shì)能分別為多少？B點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢(shì)分別為多少？【答案】

（1）增加了1.8×10－5J（2）EpB＝3×10－5J，EpC＝1.8×10－5JφB＝－5V，φC＝－3V南溪一中課堂練習(xí)：五、等勢(shì)面1.定義:電場(chǎng)中電勢(shì)值

的各點(diǎn)構(gòu)成的曲面,叫做

.等勢(shì)面相等2.物理意義:若規(guī)定相鄰等勢(shì)面的

相等,畫(huà)出一系列的等勢(shì)面,就可形象地描述電場(chǎng)中各點(diǎn)

的分布情況.電勢(shì)差電勢(shì)3.等勢(shì)面的特點(diǎn)(1)等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線(xiàn)

,即跟場(chǎng)強(qiáng)方向

;垂直垂直(3)等差等勢(shì)面

的地方,場(chǎng)強(qiáng)

,等差等勢(shì)面

的地方,場(chǎng)強(qiáng)

;3.等勢(shì)面的特點(diǎn)(4)在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷電場(chǎng)力

;密大疏小不做功4.等勢(shì)面和電場(chǎng)線(xiàn)的區(qū)別與聯(lián)系5.幾種典型電場(chǎng)的等勢(shì)面和電場(chǎng)線(xiàn)(2)電場(chǎng)線(xiàn)總是由電勢(shì)

的等勢(shì)面指向電勢(shì)

的等勢(shì)面,兩個(gè)不同的等勢(shì)面永不

;高低相交一個(gè)正的點(diǎn)電荷電場(chǎng)的等勢(shì)面勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷形成電場(chǎng)的等