《(浙江專用)2018-2019學(xué)年高中物理 第一章 靜電場 1-4 電勢能和電勢課件 新人教版選修3-1.ppt》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(浙江專用)2018-2019學(xué)年高中物理 第一章 靜電場 1-4 電勢能和電勢課件 新人教版選修3-1.ppt(33頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第4節(jié)電勢能和電勢,研究學(xué)考明確要求,基礎(chǔ)梳理1靜電力對電荷所做的功與電荷的起始位置和終止位置有關(guān),而與電荷經(jīng)過的無關(guān)。與電場是否是勻強(qiáng)電場無關(guān)。2只要初、末位置確定了,移動電荷做的功就確定了,這一點(diǎn)和重力做功很相似。,路徑,即學(xué)即練1下列說法正確的是()A電荷從電場中的A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn),每次經(jīng)過的路徑不同,電場力做的功可能不同B電荷從電場中的某點(diǎn)開始出發(fā),運(yùn)動一段路徑后,又回到了該點(diǎn),則電場力做功不為零C正電荷沿著電場線運(yùn)動,電場力對正電荷做正功,負(fù)電荷逆著電場線運(yùn)動,電場力對負(fù)電荷做正功D電荷在電場中運(yùn)動,因?yàn)橛须妶隽﹄姾勺龉?,所以能量守恒定律在電場中不成?解析電場力做的功和電荷的運(yùn)動路
2、徑無關(guān),所以選項(xiàng)A錯誤;電場力做功只和電荷的初末位置有關(guān),所以電荷從某點(diǎn)出發(fā)又回到了該點(diǎn),電場力做功為零,選項(xiàng)B錯誤;正電荷沿電場線的方向運(yùn)動,則正電荷受到的電場力和電荷的位移方向相同,故電場力對正電荷做正功,同理,負(fù)電荷逆著電場線的方向運(yùn)動,電場力對負(fù)電荷做正功,選項(xiàng)C正確;電荷在電場中運(yùn)動,雖然有電場力做功,但是電荷的電勢能和其他形式的能間的轉(zhuǎn)化滿足能量守恒定律,選項(xiàng)D錯誤。答案C,基礎(chǔ)梳理1電勢能由于移動電荷時靜電力做的功與移動路徑無關(guān),所以電荷在電場中也具有勢能,這種勢能叫。2電場力做功與電勢能變化的關(guān)系(1)電場力對電荷做正功,電荷的電勢能就;(2)克服電場力做功,電荷的電勢能就;(
3、3)電場力做功與電勢能變化的關(guān)系:WABEp。,電勢能,減少,增加,EpAEpB,典例精析【例1】將帶電荷量為6106C的負(fù)電荷從電場中的A點(diǎn)移到B點(diǎn),克服靜電力做了3105J的功,再從B點(diǎn)移到C點(diǎn),靜電力做了1.2105J的功。則:(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(diǎn)的電勢能為零,則該電荷在B點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢能分別為多少?,解析(1)因?yàn)閃ACWABWBC3105J1.2105J1.8105J,故電勢能增加了1.8105J。(2)如果規(guī)定A點(diǎn)的電勢能為零,由公式WABEpAEpB得,該電荷在B點(diǎn)的電勢能為EpBEpAWAB0WAB3105J。同理,
4、該電荷在C點(diǎn)的電勢能為EpCEpAWAC0WAC1.8105J。答案(1)增加了1.8105J(2)3105J1.8105J,即學(xué)即練2把電荷量q1.0105C的電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場力做的功W2.0102J,則電荷的電勢能________(填“增加”、“不變”或“減少”);若規(guī)定B點(diǎn)為零電勢能點(diǎn),則電荷在A點(diǎn)的電勢能為________J。解析電場力做正功,電荷的電勢能減少;電場力做的功為2.0102J,則電荷的電勢能減少2.0102J,規(guī)定B點(diǎn)為零電勢能點(diǎn),則電荷在B點(diǎn)的電勢能為零,故電荷在A點(diǎn)的電勢能為2.0102J。答案減少2.0102,1定義:電荷在電場中某一點(diǎn)的電勢能與它的電荷量的
5、,叫這一點(diǎn)的電勢。用符號表示。2公式:,比值,3單位:國際單位制中,電勢的單位是伏特,符號是,且有1V1J/C。4物理意義:電勢是描述電場的能的性質(zhì)的物理量。電場中某點(diǎn)的電勢由電場及決定,與放入電場中的試探電荷。5電勢的高低:沿著電場線方向,電勢逐漸。還可根據(jù)電勢能判斷電勢高低:正電荷在電勢高處電勢能,負(fù)電荷在電勢低處電勢能。,V,本身,電勢零點(diǎn),無關(guān),降低,較大,較大,6標(biāo)矢性:電勢是標(biāo)量,但可以為負(fù)值。當(dāng)電場中某點(diǎn)的電勢為負(fù)值時,表示這點(diǎn)的電勢比零電勢還低。7零電勢面(點(diǎn))的選?。阂话泓c(diǎn)電荷形成的電場中取無限遠(yuǎn)處的電勢為零;在實(shí)際應(yīng)用中常取大地的電勢為零。,典例精析【例2】(20184月浙
6、江選考,11)一帶電粒子僅在電場力作用下從A點(diǎn)開始以v0做直線運(yùn)動。其vt圖象如圖1所示。粒子在t0時刻運(yùn)動到B點(diǎn),3t0時刻運(yùn)動到C點(diǎn),下列判斷正確的是(),圖1,AA、B、C三點(diǎn)的電勢關(guān)系為BACBA、B、C三點(diǎn)的場強(qiáng)大小關(guān)系為ECEBEAC粒子從A點(diǎn)經(jīng)B點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn),電勢能先增加后減少D粒子從A點(diǎn)經(jīng)B點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn),電場力先做正功后做負(fù)功,答案C,即學(xué)即練3(2018麗水、衢州、湖州三地教學(xué)質(zhì)量檢測)如圖2所示,帶電荷量分別為4q和q的兩點(diǎn)電荷分別放在A、B兩點(diǎn),組成了電荷系統(tǒng),虛線上A、B、C等間距,則以下判斷正確的是(),AA、B間的電場方向?yàn)锽指向ABC點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零CA點(diǎn)的電勢低
7、于B點(diǎn)的電勢D若一電子從A點(diǎn)運(yùn)動至B點(diǎn),該過程中電場力做正功,圖2,答案B,基礎(chǔ)梳理1定義:電場中電勢大小的各點(diǎn)構(gòu)成的面叫作等勢面。2等勢面與電場線的關(guān)系(1)電場線跟等勢面。(2)電場線由的等勢面指向的等勢面。,相同,垂直,電勢高,電勢低,典例精析【例3】如圖3所示,實(shí)線表示某靜電場的電場線,虛線表示該電場的等勢面。下列判斷正確的是()圖3A1、2兩點(diǎn)的場強(qiáng)相等B1、3兩點(diǎn)的場強(qiáng)相等C1、2兩點(diǎn)的電勢相等D2、3兩點(diǎn)的電勢相等,解析同一電場中,電場線越密的地方場強(qiáng)越大,所以1點(diǎn)場強(qiáng)大于2、3點(diǎn)場強(qiáng),A、B錯誤;同一等勢面上各點(diǎn)電勢相等,沿電場線方向電勢降低,故C錯誤,D正確。答案D,等勢面的
8、應(yīng)用(1)由等勢面可以判斷電場中各點(diǎn)電勢的高低及差值。(2)已知等勢面的形狀分布,可以繪制電場線。(3)由等差等勢面的疏密,可以比較不同點(diǎn)場強(qiáng)的大小。,解析A、B、C三點(diǎn)等勢面的關(guān)系為ABC,A錯誤;負(fù)電荷在電勢越高的位置電勢能越小,B錯誤;沿等勢面移動電荷,電場力不做功,C正確;正電荷由A移動到C,電場力做正功,D錯誤。答案C,1在如圖5所示的Q點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中,一檢驗(yàn)電荷從A點(diǎn)分別移到B、C、D、E(在以O(shè)為圓心的圓周上),則下列情況正確的是()圖5A從A到B電場力做功最多B從A到E電場力做功最多C從A到B與從A到C做功相等D從A到B不做功,解析B、C、D、E在同一等勢面上,所以檢驗(yàn)電荷
9、在這四點(diǎn)時的電勢能相等,由WABEpAEpB可知,C正確。答案C,2下列四個圖中,a、b兩點(diǎn)電勢相等、電場強(qiáng)度也相等的是(),解析勻強(qiáng)電場的等勢面是垂直于電場線的一簇等間距的平行平面,A中a、b兩點(diǎn)不在同一等勢面上,所以,這兩點(diǎn)的電勢是不相等的,但這兩點(diǎn)的場強(qiáng)相等;B中a、b兩點(diǎn)在同一個等勢面上,電勢相等,但這兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小相等、方向不同;C中a、b兩點(diǎn)對稱于兩電荷的連線,所以電勢相等,但在中垂線上場強(qiáng)的方向是沿中垂線的,而且都指向外側(cè),故兩點(diǎn)的場強(qiáng)的方向不同;在D中,a、b兩點(diǎn)的電勢相等,場強(qiáng)的方向是沿連線的,而且方向相同,故本題選D。答案D,3(2018浙江省十校聯(lián)盟適應(yīng)性考試)如圖所示,
10、實(shí)線表示電場線,虛線表示帶電粒子運(yùn)動的軌跡。帶電粒子只受電場力的作用,運(yùn)動過程中電勢能逐漸減小,它運(yùn)動到b處時的運(yùn)動方向與受力方向可能是(),解析由于帶電粒子只受電場力,則所受的電場力方向指向軌跡的凹側(cè),A錯誤;由于運(yùn)動過程中電勢能逐漸減小,則電場力做正功,電場力的方向與速度方向的夾角為銳角,B、C錯誤,D正確。答案D,4(20164月浙江選考,13)如圖6所示,真空中有兩個點(diǎn)電荷Q19.0108C和Q21.0108C,分別固定在x坐標(biāo)軸上,其中Q1位于x0處,Q2位于x6cm處。在x軸上()圖6A場強(qiáng)為0的點(diǎn)有兩處B在x6cm區(qū)域,電勢沿x軸正方向降低C質(zhì)子從x1cm運(yùn)動到x5cm處,電勢能升高D在09cm的區(qū)域,場強(qiáng)沿x軸正方向,答案D,答案410825,