電勢差和電勢

關(guān)于電勢差和電勢第1頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月一、理解電場力做功的特點(diǎn)及電勢能。二、理解電勢及電勢差。三、理解等勢面。目標(biāo)要求第2頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第一課時電勢差第3頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月問題思考：電場力對電荷做的功怎么計(jì)算？與哪些因素有關(guān)？由什么決定？電場力做功與路徑無關(guān)一、電場力做功的特點(diǎn)在任何電場中，電場力對移動電荷所做的功，只與初、末位置有關(guān)，而與電荷運(yùn)動路徑無關(guān)。WAB=EqScosθ

B

EθA

C第4頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月二、電場力做功與電勢能的變化a.從做功的角度來看：b.從電荷的移動方向上來看：順著電場線移動正電荷電勢能減少負(fù)電荷電勢能增加電場力做正功，電勢能減少；電場力做負(fù)功，電勢能增加。電場力做正功電場力做負(fù)功順著電場線移動第5頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月1、是非題（并簡要說明理由。）A、電荷沿電場線方向移動時，其電勢能一定減小。B、檢驗(yàn)電荷在電場中某點(diǎn)所受的電場力很大時，它在該點(diǎn)具有的電勢能也一定大。C、把兩個異號電荷靠近時，電荷電勢能增大。E、電荷在電場中移動時，若電場力對電荷做正功，電荷的電勢能一定減小.課堂訓(xùn)練：第6頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月三、電勢差２.定義式：qWAB=UAB１.定義：電荷q在電場中由一點(diǎn)Ａ移動到另一點(diǎn)Ｂ時，電場力所做的功ＷAB與電荷電量q的比值ＷAB/q，叫做Ａ，Ｂ兩點(diǎn)間的電勢差。用

表示。UAB第7頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月３.單位：伏特（Ｖ）三、電勢差4.意義和特性：電勢差是反映電場本身性質(zhì)（電場能性質(zhì)）的物理量，它是由電場本身的性質(zhì)決定的。跟電場力做功、跟電荷電量多少均無關(guān)。5.電勢差是標(biāo)量：無方向，但有正負(fù)。第8頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月6、公式的應(yīng)用說明：①此適用于任何電場。②式中ＵAB

、ＷAB

、q都有正負(fù)，計(jì)算時都要注意各量的正負(fù)。第9頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月1、如圖示，在電場中的三點(diǎn)A、B和C之間移動電荷時，會有A、將同一電荷從A點(diǎn)直接移到B點(diǎn)，和從A點(diǎn)經(jīng)過C點(diǎn)再移到B點(diǎn)，電場力做功完全相同B、將同一電荷從A點(diǎn)加速移到B點(diǎn)，和減速移到B點(diǎn)，電場力做功完全相同C、將不同電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做的功與電量的比值相同D、將同一電荷從A點(diǎn)直接移到B點(diǎn)，和從A點(diǎn)經(jīng)過C點(diǎn)再移到B點(diǎn)，電場力做的功與電量的比值相同課堂訓(xùn)練：ABCD課堂練習(xí)CABE第10頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月2、如圖所示的電場中，把點(diǎn)電荷q=+2×10-11C由A點(diǎn)移動到B點(diǎn)，電場力所作的功WAB=4×10-11J。(若改q=-2×10-11C其他條件不變，UAB又等于多少？）求：（1）A、B兩點(diǎn)間的電勢差UAB等于多少？（2）B、A兩點(diǎn)間的電勢差UBA等于多少？說明：UAB=－

UBA第11頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月3、關(guān)于對UAB=WAB/q和WAB=qUAB的理解，正確的是A、電場中A、B兩點(diǎn)的電勢差和兩點(diǎn)間移動電荷的電量q成反比B、在電場中A、B兩點(diǎn)移動不同的電荷，電場力的功WAB和電量q成正比C、UAB與q、WAB無關(guān)，甚至與是否移動電荷都沒有關(guān)系D、WAB與q、UAB無關(guān)，與電荷移動的路徑無關(guān)BC第12頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月二、WAB=qUAB（兩種處理方法）1、將UAB和q正、負(fù)號一同代入；2、將UAB和q的絕對值代入，根據(jù)力和位移（或運(yùn)動）方向來判斷功的正、負(fù)。（將WAB和q正、負(fù)號一同代入）

一、UAB=WABq小結(jié)第13頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第二課時電勢第14頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第15頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月四、電勢1、定義：電場中某點(diǎn)的電勢等于單位正電荷由該點(diǎn)移到參考點(diǎn)（零電勢點(diǎn)）時電場力所做的功。2、定義式：說明：①某點(diǎn)電勢等于該點(diǎn)與參考點(diǎn)（及零電勢點(diǎn)）的電勢差。②電勢是標(biāo)量．無方向．但有正負(fù)。③電勢具有相對性．電勢的大小與零電勢點(diǎn)的選擇有關(guān)。一般取大地或無窮遠(yuǎn)處為零電勢點(diǎn)。3、單位：伏特（V）第16頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月ABCDE0V15V5V—3V0V18V8V3V說明：1、零電勢點(diǎn)的選擇可以是任意的。2、電勢的高低是相對的，兩點(diǎn)之間的電勢差是一定的，與零電勢點(diǎn)的選取無關(guān)。3、電勢的正負(fù)表示與零電勢點(diǎn)的電勢相比是高還是低。4、沿電場線的方向，電勢越來越低。第17頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月1、在電場線上有A、B、C三點(diǎn)，設(shè)C點(diǎn)接地，將1C的正電荷由C移到A點(diǎn)，電場力做功為5J；再將該電荷由A移到B，電場力做功為－8J，求、分別是多大？

課堂練習(xí)BA第18頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月2、圖為電場中的一條電場線，A、B為這條電場線上的兩點(diǎn)，則A、B點(diǎn)的場強(qiáng)一定比A點(diǎn)的小B、B點(diǎn)的電勢一定比A點(diǎn)的低C、將電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電荷的電勢能一定減小D、A點(diǎn)的正電荷在只受電場力作用下一定沿電場線運(yùn)動到B點(diǎn)B第19頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月3、關(guān)于電勢差UAB和電勢、的理解，正確的是A、UAB表示B點(diǎn)與A點(diǎn)之間的電勢差，即UAB=?B、UAB和UBA是不同的，它們有關(guān)系：UAB=?UBAC、、都有正負(fù)，所以電勢是矢量D、零電勢點(diǎn)的規(guī)定雖然是任意的，但人們常常規(guī)定大地和無窮遠(yuǎn)處為零電勢點(diǎn)BDAAABBB第20頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月小結(jié)

一、UAB=二、WAB=qUAB四、φA=UAO=WAO/q三、UAB=φA-φBUAB=-UAB（將WAB和q正、負(fù)號一同代入）（兩種處理方法）1、將UAB和q正、負(fù)號一同代入；2、將UAB和q的絕對值代入，根據(jù)力和位移（或運(yùn)動）方向來判斷功的正、負(fù)。一般取絕對值相對于零電勢點(diǎn)的電勢差WABq第21頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月五.等勢面——電場中電勢相等的點(diǎn)構(gòu)成的曲面叫做等勢面。【約定】

為了使等勢面能夠反映電場的強(qiáng)弱，通常使相鄰等勢面之間的電勢差相等。等勢面的性質(zhì)1.沿著等勢面移動電荷時，電場力所作的功為零。2.在任何靜電場中電場線與等勢面是互相正交的。3.等勢面愈密(即間距愈小)的區(qū)域，場強(qiáng)愈大。第22頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)電勢和電勢差【例題】有一電場的等勢面分布如圖所示，一個質(zhì)子進(jìn)入電場向右運(yùn)動，經(jīng)過等勢面a時質(zhì)子的動能為500eV，那么它經(jīng)過等勢面e時動能多大？【答案】300eV第23頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)電勢和電勢差【例題】將一點(diǎn)電荷+q放在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，問：當(dāng)電荷從A→B，電荷所受的電場力做了多少功？思考：電場力做功的特點(diǎn)——只與始末位置有關(guān)，與經(jīng)過的路徑無關(guān)。第24頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月電勢和電勢差第25頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月1、重力是怎么產(chǎn)生的？2、什么是重力勢能？它跟哪些因素有關(guān)？重力是地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生

由于地球和物體之間存在著相互作用，物體具有“做功的本領(lǐng)”，因而有“能量”，這種能量就是重力勢能。它由“位置”決定：Ep＝mgh還記得嗎？第26頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月3、為什么說重力勢能具有相對性？4、重力做功跟重力勢能變化有什么關(guān)系？因?yàn)楦叨染哂邢鄬π远鳨p＝mgh重力做功的過程，就是重力勢能改變的過程。重力做正功，重力勢能減?。恢亓ψ鲐?fù)功，重力勢能增加，且有：

WAB＝mghA－mghB＝mg△hAB第27頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月討論與交流：

所謂類比，就是將兩個（或兩類）研究對象進(jìn)行對比，根據(jù)它們在某些方面有相同或相似的屬性，進(jìn)一步推斷它們在其他方面也可能有相同或類似的屬性。

“類比”法是一種科學(xué)的研究方法。1、你知道什么叫“類比”嗎？2、地球與物體之間的相互作用和哪一類電荷間的相互作用“類似”？

地球與物體之間存在著引力，它相當(dāng)于一對異種電荷之間的作用第28頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月3、借助“類比”的方法和你對重力場的了解，你可推斷出電場應(yīng)該具有哪些屬性？重力→電場力物體在重力場中移動，重力做功→電荷在電場中移動，電場力也會做功重力勢能→“電場力勢能”（稱電勢能）重力做正（負(fù)）功，重力勢能減小（增加）→電場力做正（負(fù)）功，電勢能減?。ㄔ觯┲亓菽苡筛叨葲Q定→電勢能呢？Ep=qU重力的功：WAB＝mg△hAB

，取決于高度差

→電場力的功取決于什么呢？W=qEd第29頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月我們借助類比定義幾個物理量：重力勢能：Ep＝mgh定義：電荷在電場中具有的能量叫電勢能電勢能：Ep＝qφ與高度h對應(yīng)的物理量φ叫電勢即電勢：φ＝Ep／q

（h＝Ep／mg）

定義：電場中某點(diǎn)試探電荷的電勢能與自身電量的比值叫電勢電勢的單位：伏特（V）第30頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月方法一:根據(jù)電場力做功的正負(fù)判斷：若電場力對移動電荷做正（負(fù)）功，則電勢能減少（增加）；方法二:直接根據(jù)公式判斷：Ep=qφ.如何比較電荷電勢能的大小呢？第31頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月討論與交流：1、一個質(zhì)量為m的物體在重力場中的重力勢能大小由什么來決定？一個電量為q的電荷在電場中的電勢能大小又由什么決定？

重力勢能由高度決定，電勢能由電勢決定，即電勢是描述電場能的特性的物理量2、你認(rèn)為電勢是相對量嗎，電勢能呢？

電勢與高度類似，是“相對量”，電場中某點(diǎn)電勢的大小與參考點(diǎn)選擇有關(guān)

電勢的參考點(diǎn)通常選擇大地或無窮遠(yuǎn)點(diǎn)電勢能也是相對量第32頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月定義：電場中任意兩點(diǎn)的電勢的差值，叫這兩點(diǎn)間的電勢差重力場中A、B兩點(diǎn)間高度差：△hAB＝hA－h(huán)BA、B兩點(diǎn)電勢差：UAB＝φA－φB重力的功：WAB＝mghA－mghB＝mg△hAB電場力的功：WAB＝qφA－qφB＝qUABWAB＝qUAB

是一個非常重要的公式3、你認(rèn)為跟高度差對應(yīng)的物理量是什么？第33頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月4、我們把高度相同的點(diǎn)連成的線叫等高線，構(gòu)成的面可以叫等高面。那么，在電場中，電勢相同的點(diǎn)連成的線或構(gòu)成的面可以怎樣稱謂呢？在電場中，電勢相同的點(diǎn)連成的線叫等勢線，構(gòu)成的面叫等勢面5、在同一等高線或等高面上，任兩點(diǎn)高度差為多大？在同一等高線或等高面上移動物體，重力是否做功？在電場中，同一等勢線或等勢面上任兩點(diǎn)電勢差為多大？在同一等勢線或等勢面上移動電荷，電場力是否做功？在電場中，同一等勢線或等勢面上任兩點(diǎn)間電勢差為零，在同一等勢線或等勢面上移動電荷電場力不做功第34頁，課件共39頁