高中物理人教版選修3-1課件：14-電勢能和電勢

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電勢能和電勢4電勢能和電勢高中物理人教版選修3-1課件：14-電勢能和電勢填一填練一練一、靜電力做功的特點(見課本第15頁)1.特點:在靜電場中移動電荷時,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)過的路徑無關(guān)。2.適用范圍:結(jié)論對于勻強電場和非勻強電場均適用。二、電勢能(見課本第16頁)1.概念:電荷在電場中具有的勢能叫作電勢能,可用Ep表示。2.大小:電荷在某點的電勢能,等于把它從這點移動到零勢能位置時靜電力做的功。3.電勢能與靜電力做功的關(guān)系:靜電力做的功等于電勢能的減少量,靜電力做正功,電勢能減少;靜電力做負功,電勢能增加。4.相對性:電勢能的數(shù)值大小與零勢能位置的選取有關(guān)。填一填練一練一、靜電力做功的特點(見課本第15頁)填一填練一練三、電勢(見課本第17頁)1.電勢2.電勢與電場線的關(guān)系:沿電場線的方向,電勢降低。填一填練一練三、電勢(見課本第17頁)填一填練一練四、等勢面(見課本第18頁)1.定義:電場中電勢相同的各點構(gòu)成的面叫作等勢面。2.等勢面與電場線的關(guān)系(1)電場線與等勢面垂直;(2)電場線由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面。填一填練一練四、等勢面(見課本第18頁)填一填練一練3.幾種常見電場的等勢面

填一填練一練3.幾種常見電場的等勢面填一填練一練填一填練一練填一填練一練填一填練一練填一填練一練電場線分布如圖所示,電場中a、b兩點的電場強度大小分別為Ea和Eb,電勢分別為φa和φb,則(

)A.Ea>Eb,φa>φbB.Ea>Eb,φa<φbC.Ea<Eb,φa>φbD.Ea<Eb,φa<φb解析:電場線的疏密反映電場強度的大小,得Ea<Eb,所以選項A、B錯誤。沿著電場線方向電勢降落最快,所以選項C正確,選項D錯誤。答案:C填一填練一練電場線分布如圖所示,電場中a、b兩點的電場強度大問題導(dǎo)引名師精講典例剖析探究一探究二探究一對靜電力做功、電勢能的理解

某日,澳大利亞悉尼遭遇暴風(fēng)雨天氣,坎塔斯航空公司的一架客機在準備降落悉尼機場時,險些被閃電擊中。這驚險一幕被地面上的目擊者拍下發(fā)到網(wǎng)上,如圖所示。如果云層帶負電,和地面上的建筑物間發(fā)生放電現(xiàn)象,請分析放電時,空氣中的正、負離子各向什么方向移動?靜電力對離子做什么功?問題導(dǎo)引名師精講典例剖析探究一探究二探究一對靜電力做功、電勢問題導(dǎo)引名師精講典例剖析探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析探究一探究二探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析1.對靜電力做功特點的理解(1)靜電力對電荷所做的功,與電荷的初末位置有關(guān),與電荷經(jīng)過的路徑無關(guān)。該結(jié)論適用于任何靜電場。(2)無論帶電體在電場中做直線運動還是做曲線運動,無論帶電體只受靜電力作用還是受多個力作用,無論靜電力做正功還是做負功,靜電力做功的特點不變。探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析1.對靜電力做功特點的理探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析【例題1】

(多選)如圖所示,虛線圓是某靜電場中的等勢面,其電勢分別為φa、φb和φc。一帶正電粒子射入電場中,其運動軌跡如實線KLMN所示,由圖可知(

)A.粒子從K到L的過程中,靜電力做負功B.粒子從L到M的過程中,靜電力做負功C.粒子從K到L的過程中,電勢能增加D.粒子從L到M的過程中,動能減少,電勢能增加探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析【例題1】探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析解析:由粒子運動軌跡可判斷出該電場是正電荷形成的電場,帶正電的粒子射入電場中時,受斥力作用,在靠近場源電荷的過程中,靜電力做負功,動能減少,電勢能增加,在遠離場源電荷的過程中,靜電力做正功,動能增加,電勢能減少。粒子由K到L的過程中,由低電勢到高電勢處,靜電力做負功,動能減少,電勢能增加,故選項A、C正確;粒子由L到M的過程中,由高電勢到低電勢處,靜電力做正功,動能增加,電勢能減少,故選項B、D錯誤。答案:AC探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析解析:由粒子運動軌跡可判探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析A.若把一正的點電荷從M點沿直線移到N點,則靜電力對該電荷做正功,電勢能減少B.若把一正的點電荷從M點沿直線移到N點,則該電荷克服靜電力做功,電勢能增加C.若把一負的點電荷從M點沿直線移到N點,則靜電力對該電荷做正功,電勢能減少D.若把一負的點電荷從M點沿直線移到N點,再從N點沿不同路徑移回到M點,則該電荷電勢能不變探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析A.若把一正的點電荷從M探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析解析:由點電荷產(chǎn)生的電場的特點可知,M點的電勢高,N點的電勢低,所以正電荷從M點到N點,靜電力做正功,電勢能減小,故選項A正確,選項B錯誤;負電荷由M點到N點,克服靜電力做功,電勢能增加,故選項C錯誤;靜電力做功與路徑無關(guān),負點電荷又回到M點,則整個過程中靜電力不做功,電勢能不變,故選項D正確。答案:AD探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析解析:由點電荷產(chǎn)生的電場探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析探究二對電勢的理解

下圖是幾個帶電體周圍的電場線分布圖,觀察圖片,思考:沿著電場線的方向由A點到B點,電勢如何變化?電場強度大的地方電勢一定高嗎?探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析探究二對電勢的理解

探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析2.電勢高低的判斷方法(1)電場線法:沿電場線方向,電勢越來越低。(2)場源電荷判斷法:離場源正電荷越近的點,電勢越高;離場源負電荷越近的點,電勢越低。(3)電勢能判斷法:對于正電荷,電勢能越大,所在位置的電勢越高;對于負電荷,電勢能越小,所在位置的電勢越高。探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析2.電勢高低的判斷方法探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析【例題2】

將電荷量為6×10-6C的負電荷從電場中的A點移到B點,克服靜電力做了3×10-5J的功,再從B點移到C點,靜電力做了1.2×10-5J的功。(1)電荷從A移到B,再從B移到C的過程中電勢能共改變了多少?(2)如果規(guī)定A點的電勢為零,則該電荷在B點和C點的電勢能分別為多少?B點和C點的電勢分別為多少?(3)如果規(guī)定B點的電勢為零,則該電荷在A點和C點的電勢能分別為多少?A點和C點的電勢分別為多少?探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析【例題2】將電荷量為6探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析1231.(多選)在電場中A點的電勢高于B點的電勢,則(

)A.把負電荷從A點移到B點,靜電力做負功B.把負電荷從A點移到B點,靜電力做正功C.把正電荷從A點移到B點,靜電力做負功D.把正電荷從A點移到B點,靜電力做正功解析:電場中A點電勢高于B點電勢,把正電荷從A移到B時,靜電力的方向和運動的方向相同,靜電力做正功;把負電荷從A移到B時,靜電力的方向和運動的方向相反,靜電力做負功,故選項A、D正確,選項B、C錯誤。答案:AD1231.(多選)在電場中A點的1232.下列關(guān)于電場強度和電勢的說法中,正確的是(

)A.電場強度為零的地方,電勢一定為零B.電勢為零的地方,電場強度一定為零C.電場強度較大的地方,電勢一定較高D.沿著電場線的方向,電勢逐漸降低解析:電場強度和電勢從不同的角度描述電場的性質(zhì),是兩個互不相干的物理量,選項A、B、C均錯;由沿電場線的方向電勢逐漸降低可知D對。答案:D1232.下列關(guān)于電場強度和電勢1233.(選做題)如圖,P、Q是等量的正點電荷,O是它們連線的中點,A、B是中垂線上的兩點,OA<OB,用EA、EB和φA、φB分別表示A、B兩點的電場強度和電勢,則(

)A.EA一定大于EB,φA一定大于φBB.EA不一定大于EB,φA一定大于φBC.EA一定大于EB,φA不一定大于φBD.EA不一定大于EB,φA不一定大于φB1233.(選做題)如圖,P、123456解析:P、