高二物理電勢(shì)能和電勢(shì)課件-人教版-選修3-1

高二物理(wùlǐ)電勢(shì)能和電勢(shì)課件-人教版-選修3-1第一頁(yè)，共31頁(yè)。靜電力做功(zuògōng)的特點(diǎn)在電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，試探電荷q沿幾條不同路徑從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，這幾種(jǐzhǒnɡ)情況下靜電力對(duì)電荷所做的功分別是多少？q所受的靜電力：靜電力對(duì)q所做的功：第二頁(yè)，共31頁(yè)。靜電力做功(zuògōng)的特點(diǎn)電荷(diànhè)q沿折線AMB從A點(diǎn)移往B點(diǎn)：在線段(xiànduàn)AM上靜電力對(duì)q所做的功：在線段MB上靜電力對(duì)q所做的功：第三頁(yè)，共31頁(yè)。靜電力做功(zuògōng)的特點(diǎn)電荷(diànhè)q沿任意曲線ANB從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)：可以用無(wú)數(shù)組跟靜電力垂直和平行(píngxíng)的折線來(lái)逼近曲線ANB只要q移動(dòng)方向與靜電力平行(píngxíng)，靜電力都做功與靜電力平行(píngxíng)的短折線的長(zhǎng)度之和等于∣AM∣第四頁(yè)，共31頁(yè)。靜電力做功(zuògōng)的特點(diǎn)不管q經(jīng)由什么路徑從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，靜電力做的功都是一樣的在勻強(qiáng)電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí)，靜電力做的功與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)，但與電荷經(jīng)過(guò)的路徑無(wú)關(guān)這個(gè)結(jié)論對(duì)非勻強(qiáng)電場(chǎng)適用嗎？這個(gè)結(jié)論雖然是從勻強(qiáng)電場(chǎng)中推導(dǎo)出來(lái)的，但是(dànshì)可以證明對(duì)于非勻強(qiáng)電場(chǎng)也是適用的第五頁(yè)，共31頁(yè)。重力勢(shì)能(zhònɡlìshìnénɡ)hABCmg

mg

mg

1、物體沿著這三種路徑移動(dòng)的過(guò)程中，重力做功一樣嗎？重力做的功與路徑無(wú)關(guān)2、WG=mgh1-mgh2Ep=mgh物體的重力勢(shì)能等于它所受重力與所處(suǒchǔ)高度的乘積第六頁(yè)，共31頁(yè)。電勢(shì)(diànshì)能1、由于移動(dòng)電荷(diànhè)時(shí)靜電力做的功與移動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)，電荷(diànhè)在電場(chǎng)中也具有勢(shì)能，這種勢(shì)能叫做電勢(shì)能，用Ep表示。物體(wùtǐ)下降時(shí)，重力做正功，重力勢(shì)能減少物體(wùtǐ)上升時(shí)，重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加類(lèi)比于重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系，靜電力做功與電勢(shì)能有什么關(guān)系呢？第七頁(yè)，共31頁(yè)。電勢(shì)(diànshì)能正電荷在電場(chǎng)(diànchǎng)中從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，靜電力做正功，電荷的電勢(shì)能減少正電荷(diànhè)在電場(chǎng)中從B點(diǎn)移動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)，靜電力做負(fù)功，電荷(diànhè)的電勢(shì)能增加第八頁(yè)，共31頁(yè)。電勢(shì)(diànshì)能功是能量(néngliàng)轉(zhuǎn)化的量度2、靜電力做的功等于電勢(shì)能的減少量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(fēnbié)表示電荷在A點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢(shì)能如果知道了在兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷時(shí)，靜電力做的功，那么這兩個(gè)位置的電勢(shì)能知道嗎？第九頁(yè)，共31頁(yè)。電勢(shì)(diànshì)能靜電力做的功只能決定電勢(shì)能的變化(biànhuà)量，而不能決定電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能的數(shù)值。如果規(guī)定電荷在B點(diǎn)的電勢(shì)能為零，那么(nàme)電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能等于WAB3、電勢(shì)能具有相對(duì)性：要確定電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能的數(shù)值，必須先確定零電勢(shì)能參考位置。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)到零勢(shì)能位置時(shí)所做的功。通常把電荷在離場(chǎng)源電荷無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)能規(guī)定為零，或把電荷在大地外表上的電勢(shì)能規(guī)定為零。第十頁(yè)，共31頁(yè)。電勢(shì)(diànshì)能4、電勢(shì)能是電荷和電場(chǎng)所共有(ɡònɡyǒu)的，具有系統(tǒng)性5、電勢(shì)能是標(biāo)量由此可見(jiàn)，電場(chǎng)力做功與重力做功，電勢(shì)能與重力勢(shì)能都很相似，所以大家在學(xué)習(xí)電勢(shì)能過(guò)程中應(yīng)該多聯(lián)系重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系幫助(bāngzhù)理解電勢(shì)能。第十一頁(yè)，共31頁(yè)。電勢(shì)(diànshì)能重力勢(shì)能(zhònɡlìshìnénɡ)和電勢(shì)能類(lèi)比

重力(zhònglì)場(chǎng)中，重力(zhònglì)：地球和物體之間存在的吸引力電場(chǎng)中，電場(chǎng)力：電荷之間的作用力有重力就有重力勢(shì)能Ep=mgh有電場(chǎng)力就有相應(yīng)的能，叫電勢(shì)能EPEp由物體和地面間的相對(duì)位置決定EP由電荷間的相對(duì)位置決定電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能就減少電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能就增加電場(chǎng)力作功，電勢(shì)能改變重力做功，重力勢(shì)能改變重力做正功，重力勢(shì)能就減少重力做負(fù)功，重力勢(shì)能就增加W重=EP1-EP2W電=EPA-EPB第十二頁(yè)，共31頁(yè)。電勢(shì)(diànshì)能盡管重力做功與電場(chǎng)力做功很相似，但還是存在(cúnzài)很大差異—存在(cúnzài)兩種電荷正電荷順電場(chǎng)線移動(dòng)(yídòng)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少負(fù)電荷順電場(chǎng)線移動(dòng)(yídòng)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加正電荷逆電場(chǎng)線移動(dòng)(yídòng)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加負(fù)電荷逆電場(chǎng)線移動(dòng)(yídòng)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少第十三頁(yè)，共31頁(yè)。電勢(shì)(diànshì)能1、以下說(shuō)法中，正確的選項(xiàng)是：A、把兩個(gè)同種點(diǎn)電荷間的距離增大一些，電荷的電勢(shì)(diànshì)能一定增加B、把兩個(gè)同種點(diǎn)電荷間的距離減小一些，電荷的電勢(shì)(diànshì)能一定增加C、把兩個(gè)異種點(diǎn)電荷間的距離增大一些，電荷的電勢(shì)(diànshì)能一定增加D、把兩個(gè)異種點(diǎn)電荷間的距離減小一些，電荷的電勢(shì)(diànshì)能一定增加第十四頁(yè)，共31頁(yè)。電勢(shì)(diànshì)規(guī)定(guīdìng)O點(diǎn)的電勢(shì)能為零電荷q在A點(diǎn)的電勢(shì)能EpA：如果(rúguǒ)在A點(diǎn)放的是2q的電荷呢？EpA/q是相同的對(duì)電場(chǎng)中的不同位置，這個(gè)比值一般是不同的第十五頁(yè)，共31頁(yè)。電勢(shì)(diànshì)1、電勢(shì)：電荷在電場(chǎng)(diànchǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)能與它的電荷量的比值2、公式：3、單位：在國(guó)際單位制中，電勢(shì)(diànshì)的單位是伏特，符號(hào)是V1V=1J/C第十六頁(yè)，共31頁(yè)。電勢(shì)(diànshì)沿著電場(chǎng)線方向，電勢(shì)(diànshì)如何變化呢？4、沿著電場(chǎng)線的方向，電勢(shì)(diànshì)越來(lái)越低如何確定電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)(diànshì)呢？5、電勢(shì)(diànshì)具有相對(duì)性，先規(guī)定電場(chǎng)中某處的電勢(shì)(diànshì)為零，然后才能確定電場(chǎng)中其他各點(diǎn)的電勢(shì)(diànshì)?！餐ǔＨ‰x場(chǎng)源電荷無(wú)限遠(yuǎn)處或大地的電勢(shì)(diànshì)為零〕第十七頁(yè)，共31頁(yè)。電勢(shì)(diànshì)3、將一電量為q=2×10-6C的點(diǎn)電荷從電場(chǎng)外一點(diǎn)P移至電場(chǎng)中某點(diǎn)A，電場(chǎng)力做功(zuògōng)4×10-5J，求A點(diǎn)的電勢(shì)。解:

場(chǎng)外一點(diǎn)P的電勢(shì)為從PA,電場(chǎng)力做的功PAEW-=點(diǎn)評(píng):計(jì)算電勢(shì)(diànshì)首先要規(guī)定零電勢(shì)(diànshì)處,且電勢(shì)(diànshì)可以為負(fù).使用公式求某點(diǎn)的電勢(shì)時(shí)，必須注意電勢(shì)能與電荷量的正、負(fù)號(hào)第十八頁(yè)，共31頁(yè)。電勢(shì)(diànshì)沿著電場(chǎng)線方向(fāngxiàng)，電勢(shì)如何變化呢？4、沿著電場(chǎng)線的方向(fāngxiàng)，電勢(shì)越來(lái)越低如何確定電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)呢？5、電勢(shì)具有相對(duì)性，先規(guī)定電場(chǎng)中某處的電勢(shì)為零，然后才能確定電場(chǎng)中其他各點(diǎn)的電勢(shì)?！餐ǔＨ‰x場(chǎng)源電荷無(wú)限遠(yuǎn)處或大地的電勢(shì)為零〕6、電勢(shì)是標(biāo)量，只有大小，沒(méi)有方向(fāngxiàng)。(負(fù)電勢(shì)表示該處的電勢(shì)比零電勢(shì)處電勢(shì)低。)第十九頁(yè)，共31頁(yè)。等勢(shì)面地理上，等高線表示地勢(shì)的上下。在電場(chǎng)中常用(chánɡyònɡ)等勢(shì)面來(lái)表示電勢(shì)的上下。電場(chǎng)中電勢(shì)相同的各點(diǎn)構(gòu)成的面叫做等勢(shì)面第二十頁(yè)，共31頁(yè)。等勢(shì)面等勢(shì)面的特點(diǎn)：1、等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直(chuízhí)，在同一等勢(shì)面上的任意兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不做功；2、電場(chǎng)線總是從電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面，任意兩個(gè)等勢(shì)面都不會(huì)相交；3、等差等勢(shì)面越密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越大第二十一頁(yè)，共31頁(yè)。等勢(shì)面幾種(jǐzhǒnɡ)典型電場(chǎng)的等勢(shì)面：1、點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的等勢(shì)面：以點(diǎn)電荷為球心的一簇(yīcù)球面第二十二頁(yè)，共31頁(yè)。等勢(shì)面2、等量異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的等勢(shì)面：兩簇對(duì)稱(chēng)(duìchèn)曲面第二十三頁(yè)，共31頁(yè)。等勢(shì)面3、等量(děnɡliànɡ)同種點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的等勢(shì)面：兩簇對(duì)稱(chēng)曲面第二十四頁(yè)，共31頁(yè)。等勢(shì)面5、勻強(qiáng)電場(chǎng)中的等勢(shì)面：垂直于電場(chǎng)線的一簇(yīcù)平面4、形狀不規(guī)那么的帶電導(dǎo)體(dǎotǐ)附近的電場(chǎng)線及等勢(shì)面第二十五頁(yè)，共31頁(yè)。等勢(shì)面如下圖，虛線a、b和c是某靜電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，它們(tāmen)的電勢(shì)分別為、和，一帶正電粒子射入電場(chǎng)中，其運(yùn)動(dòng)軌跡如實(shí)線KLMN所示。由圖可知：A、粒子從K到L的過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功B、粒子從L到M的過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功C、粒子從K到L的過(guò)程中，電勢(shì)能增加D、粒子從L到M的過(guò)程中，動(dòng)能減少第二十六頁(yè)，共31頁(yè)。等勢(shì)面如下圖，三個(gè)等差等勢(shì)面上有a、b、c、d四點(diǎn)，假設(shè)將一個(gè)正電荷由c經(jīng)a移動(dòng)(yídòng)到d電場(chǎng)力做正功W1，假設(shè)由c經(jīng)b移動(dòng)(yídòng)到d電場(chǎng)力做正功W2，那么：第二十七頁(yè)，共31頁(yè)。課后作業(yè)(zuòyè)兩塊帶電的平行金屬板相距2cm，板間有一與板面垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一電子從負(fù)極板(jíbǎn)自由釋放，經(jīng)×10-8s打到對(duì)面極板(jíbǎn)上，求該電