新课标粤教版3-1 选修三1.4《电势和电势差》课件3
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1.4 电势能-电势与电势差—粤教版高中物理选修3-1课件
零势能参考点
A+
E 设EP0 =0
l
WA0 qEl cos
θ0
EPA qEl cos
EPA El cos 该比值称为
q
A点的电势
该比值是一个与q无关,仅与电场 及A点的位置有关的量。
1. 定义: 电荷在电场中某一点的电势能与 它的电荷量的比值叫做电势
2. 公式: EP (计算时要代入正负号)
一个试探电荷在电场中某点由静止 释放,将如何运动?
E
+
F
在电场力作用下电荷做加速运动 ,一段时间后获得一定的速度,试探电 荷的动能增加.
什么能转换为动能的呢?
一、电场力做功的特点
把正电荷沿不
B
同路径从A点移
到B电场力做功?
A++
өF·|AB|cosθ=qE·|AM|
在匀强电场中移动电荷时,电场力做的功 与电荷经过的路径无关,只与电荷的起始位置 和终止位置有关。
WAB EPA EPB
例1. 如图,在场强 E 103 N C 的匀强电场中, 点电荷q=+1c从A移动到B,AB相距L=1m,电场
力做功为多少?电势能如何变化?
E
WAB 103 J
A
B
F
电势能减少
q+
电荷在B点具有的电势能多大?
设A点的电势能 EPA 0
电势能为负表示 的物理意义是什
WAB = EPA-EPB =103J
么?
EPB EPA WAB 0 103 J 103 J
通常把电荷在离场源电荷无限远处 的电势能规定为零,或把电荷在大地 表面上电势能规定为零。
电荷在某点的电势能,等于电 场力把它从该处移动到零势能位 置所做的功。
高中物理选修3-1(粤教版)课件:1.4电势和电势差
处时,若电场力做正功,则电荷的电势能减小,到无穷远处时电势能
减为零,电荷在电场中该点的电势能为正值,且等于移动过程中电
荷电势能的变化,也就等于电场力做的功,因此电场力做的正功越
多,电荷在该点电势能越大,A正确,B错误.电荷从无穷远处移到电场
中某点时,若克服电场力做功,则电势能由零增大到某值,此值就是
力做的正功越少,电荷在该点的电势能越大
C.无论是正电荷还是负电荷,从无穷远处移到电场中某点时,克服
电场力做功越多,电荷在该点的电势能越大
D.无论是正电荷还是负电荷,从无穷远处移到电场中某点时,电场
力做功越多,电荷在该点的电势能越大
一
二
三
知识精要
思考探究
典题例解
迁移应用
答案:AC
解析:选无穷远处的电势能为零,电荷从电场中某处移到无穷远
电场力做的功等于电势能的改变,用公式表示WAB=EpA-EpB.
3.电势差
(1)定义:电荷在电场中A、B两点间移动时电场力对电荷做的功
与电荷所带电荷量的比值.
(2)公式:UAB=
.
(3)单位:国际单位制中,电势差的单位是伏特,简称伏,符号是V.
(4)电势差可以是正值,也可以是负值,电势差也叫电压.
记住电势的值与零电势的选择有关.
3.知道什么是电势能,能记住电场力做功与电势能改变的关
系.
重点:电势、电势差的概念.
难点:电势、电势差的概念应用和理解.
目标导航
预习导引
一
二
三
一、电势差
1.电场力做功的特点
静电力做功与电荷移动的路径无关,只与电荷的初、末位置有关,
可见电场力做功与重力做功相似.
减为零,电荷在电场中该点的电势能为正值,且等于移动过程中电
荷电势能的变化,也就等于电场力做的功,因此电场力做的正功越
多,电荷在该点电势能越大,A正确,B错误.电荷从无穷远处移到电场
中某点时,若克服电场力做功,则电势能由零增大到某值,此值就是
力做的正功越少,电荷在该点的电势能越大
C.无论是正电荷还是负电荷,从无穷远处移到电场中某点时,克服
电场力做功越多,电荷在该点的电势能越大
D.无论是正电荷还是负电荷,从无穷远处移到电场中某点时,电场
力做功越多,电荷在该点的电势能越大
一
二
三
知识精要
思考探究
典题例解
迁移应用
答案:AC
解析:选无穷远处的电势能为零,电荷从电场中某处移到无穷远
电场力做的功等于电势能的改变,用公式表示WAB=EpA-EpB.
3.电势差
(1)定义:电荷在电场中A、B两点间移动时电场力对电荷做的功
与电荷所带电荷量的比值.
(2)公式:UAB=
.
(3)单位:国际单位制中,电势差的单位是伏特,简称伏,符号是V.
(4)电势差可以是正值,也可以是负值,电势差也叫电压.
记住电势的值与零电势的选择有关.
3.知道什么是电势能,能记住电场力做功与电势能改变的关
系.
重点:电势、电势差的概念.
难点:电势、电势差的概念应用和理解.
目标导航
预习导引
一
二
三
一、电势差
1.电场力做功的特点
静电力做功与电荷移动的路径无关,只与电荷的初、末位置有关,
可见电场力做功与重力做功相似.
(粤教版)选修3-1物理:第1章-电场《电势和电势差》ppt课件
WG= Ep
2.类比重力做功与重力势能变化的关系,静电力做正功,电势能如何变化?静
电力做负功,电势能如何变化?静电力做功与电势能变化有怎样的数量关系?
答案 静电力做正功,电势能减少;静电力做负功,电势能增加.
静电力做功的值等于电势能的变化量,即:WAB=EpA-EpB [要点提炼] 1.电场力做功的特点 电场力对某电荷所做的功,与该电荷的初末位置有关,与电荷经过的路径无关. (1)虽然此结论从匀强电场中推导出来,但也适用于非匀强电场. (2)电场力做功与重力做功相似,只要初末位置确定了,移动电荷做的功就是 确定值. 2.电场力做功与电势能变化的关系 电场力做正功,电势能减少,减少的电势能等于电场力做的功.电场力做负功, 电势能增加,增加的电势能等于克服电场力做的功,公式表达为WAB=EpA- EpB. 学习目标 知识储备 学习探究 典例精析 课堂小结 自我检测
学案5 电势和电势差
[延伸思考] 当正电荷顺着电场线运动时,静电力做什么功?电势能是增 加还是减少?当负电荷顺着电场线运动时,静电力做什么功?电势能是增
加还是减少?
v
F
E
W1>0, Ep↓
v
F
E
W2<0, Ep↑
学习目标
知识储备
学习探究
典例精析
课堂小结
自我检测
学案5 电势和电势差 二、电势
相对量,要与零势能点比较 如图所示的匀强电场,场强为E,取O点为零势能点,A 点距O点为l,AO连线与电场线的夹角为θ.电荷量分别为 q和2q的试探电荷在A点的电势能为多少?电势能与电荷 量的比值各是多少? 答案 由EpA-EpO=WAO=Eqlcos θ,得:q和2q在A点的电势能分别为Eqlcos θ、 2Eqlcos θ;Ep/q相同,都为Elcos θ.
2.类比重力做功与重力势能变化的关系,静电力做正功,电势能如何变化?静
电力做负功,电势能如何变化?静电力做功与电势能变化有怎样的数量关系?
答案 静电力做正功,电势能减少;静电力做负功,电势能增加.
静电力做功的值等于电势能的变化量,即:WAB=EpA-EpB [要点提炼] 1.电场力做功的特点 电场力对某电荷所做的功,与该电荷的初末位置有关,与电荷经过的路径无关. (1)虽然此结论从匀强电场中推导出来,但也适用于非匀强电场. (2)电场力做功与重力做功相似,只要初末位置确定了,移动电荷做的功就是 确定值. 2.电场力做功与电势能变化的关系 电场力做正功,电势能减少,减少的电势能等于电场力做的功.电场力做负功, 电势能增加,增加的电势能等于克服电场力做的功,公式表达为WAB=EpA- EpB. 学习目标 知识储备 学习探究 典例精析 课堂小结 自我检测
学案5 电势和电势差
[延伸思考] 当正电荷顺着电场线运动时,静电力做什么功?电势能是增 加还是减少?当负电荷顺着电场线运动时,静电力做什么功?电势能是增
加还是减少?
v
F
E
W1>0, Ep↓
v
F
E
W2<0, Ep↑
学习目标
知识储备
学习探究
典例精析
课堂小结
自我检测
学案5 电势和电势差 二、电势
相对量,要与零势能点比较 如图所示的匀强电场,场强为E,取O点为零势能点,A 点距O点为l,AO连线与电场线的夹角为θ.电荷量分别为 q和2q的试探电荷在A点的电势能为多少?电势能与电荷 量的比值各是多少? 答案 由EpA-EpO=WAO=Eqlcos θ,得:q和2q在A点的电势能分别为Eqlcos θ、 2Eqlcos θ;Ep/q相同,都为Elcos θ.
高中物理 1.4 电势和电势差 粤教版选修3-1
(双选)如图所示,在点电荷电场中的一条电场线上依次 有A、B、C三点,分别把+q和-q的试探电荷依次放在三点 上,关于它们所具有的电势能的正确说法是( AD ) A.放上+q时,它们的电势能EpA>EpB>EpC B.放上+q时,它们的电势能EpA<EpB<EpC C.放上-q时,它们的电势能EpA>EpB>EpC D.放上-q时,它们的电势能EpA<EpB<EpC [思路点拨] 解决本题的关键点是理解电场力做功与电势能变 化的关系.
第一章 电场
第四节 电势和电势差
第一章 电场
学习目标 1.了解电场力做功的特点和电势能的概念. 2.理解电场力做功与电势能变化的关系. 3.理解电势差和电势的概念. 4.了解等势面的概念,知道电荷在等势面上运动电场力不做 功.
一、电势差
1.功等于力乘以力的方向上的位移,恒力的功与物体运动路 径无关.一位同学,不论他走楼梯下楼,还是坐电梯下楼,只 要是从同一楼层下到地面的,重力对该同学做的功就相同. 在匀强电场中某电荷受到的电场力也是恒力,做功时是不是 也具有上述特点? 提示:是. 2.电场力做功和重力做功与各自相应势能的变化规律是否相 似? 提示:相似 势能的变化量都等于各自相应力做功的负值.
1.电场力做功的特点 电场力始末位
置决定.
2.电场力做功与电势能的关系 电场力做的功等于____电__势__能_____的改变量.如果电场力做正 功,则电势能____减__少_______,如果电场力做负功,则电势能 __增__加______.用公式表示WAB=__E_p_A_-__E_p_B_.
2.单位及矢标性 电势的单位与电势差的单位一样,也是___伏__特___.电势只有 大小,没有方向,是___标__量____.
高中物理 第四节:电势和电势差课件 粤教版选修3-1
则
B
A、B点的场强一定比A点的小
B、B点的电势一定比A点的低
C、将电荷从A点移到B点,电荷的电势能一定减小
D、A点的正电荷在只受电场力作用下一定沿电场线运动到B点
4、关于电势差UAB和电势φA 、φB的理解,正确的是 BD
A、UAB表示B点与A点之间的电势差,即UAB = φB − φA B、UAB和UBA是不同的,它们有关系:UAB = −UBA C、φA 、φB都有正负,所以电势是矢量 D、零电势点的规定虽然是任意的,但人们常常规定大地和无 穷远处为零电势点
重力势能等于重力与高
A
B
度的乘积
Ep=qφ 类比:Ep=mgh
如图A、B两点的电势哪个高?正电 荷在哪个位置的电势能大?负电荷 在哪个位置的电势能大?
• 某电场中的一条直电场线,一电子从a点 由静止释放,它将沿直线向b点运动,下 列有关该电场情况的判断正确的是
• (A)该电场一定是匀强电场 • (B)场强Ea一定小于Eb • (C)电子具有的电势能εa一定大于
既然在同一等势面上任意两点移动电荷时电场力 不做功,则电场线和等势面垂直吗?
不做功意味着电场力的 方向与电荷移动的方向 垂直,则电场线一定垂直 等势面
等势面特性
1.等势面与电场 线处处垂直! 2.等势面密的地 方电场强!
3.在等势面上移动电荷电场力不做功.
4. 等势面不相交.
3、图为电场中的一条电场线,A、B为这条电场线上的两点,
点2、,关电于场对力U做AB的=功WA与B/电q 和量W的A比B 值= q相U同AB的理解,正确的是 BC
A、电场中A、B两点的电势差和两点间移动电荷的电量q成反 比 B、在电场中A、B两点移动不同的电荷,电场力的功WAB和电 量q成正比 C、UAB与q、WAB无关,甚至与是否移动电荷都没有关系 D、WAB与q、UAB无关,与电荷移动的路径无关
高二物理粤教版选修3-1《14 电势和电势差》课件
问:1)它将向电势能高的地方运动还是向电势能低的地方运动?
2)它将向电势高的地方运动还是向电势低的地方运动?
3)若是负电荷情况又怎样?
F
E
结论: +q
F
E
-q
1) 初速度为零的正电荷或是负电荷,只在电场力的作用下 运动,电场力对电荷都做正功,所以它们都将向电势能低 的地方运动。 2)正电荷向电势低的地方运动,负电荷向电势高的地方运动。
择无关)
若U AB>0 则 A>B 若U AB<0 则 A<B
AB E
第四节 电势和电势差
二.电势差(定义)
① 定义:在电场中A、B两点间移动电荷 q 时,电场力做的
功W 跟q的比值,叫做这两点间的电势差 UAB。
U AB
W AB q
( UAB 与q无关)
② 电势差的单位:
AF B
+q
V(伏特)—— J/C(焦耳/库)
E
③ A、B两点间的电势差数值上等于把单位正电荷从A点移动 到B点时电场力所做的功。
电势差有正值也有负值,但它是标量。
第四节 电势和电势差
三.电势与电势差的关系:
UAB= A B
电势 可 电势差U 求
但电势 和电势差U还可用其
它方法来求!
第四节 电势和电势差
四.电场力做功
把电荷+q从A→B电场力做功多少?从A→C→B电 场力做功多少?电场力做功有什么特点?
【例1】将电荷量为q=3.0×10-9C的点电荷从电场中 的A点移动到B点,电场力所做的功为6.0×10-7J, 求A、B两点间的电势差。
U AB
WAB q
6.0 107 3.0 109 V
200V
【例2】将电荷量为q=-3.0×10-9C的点电荷从电场中 的A点移动到B点,克服电场力做的功为6.0×10-7J,求 A、B两点间的电势差。
高二物理粤教版选修31同步课件第1章第4节电势和电势差39张ppt
A.沿BC B.沿DA C.在B点时的电势能比在D D.在A点时受到的电场力比在C点时小
解析:在A、B、C、D各点都会受到电场力的作用,所
以A错.沿DA运动,因为DA是等势线,所以电场力不做功,
B正确.q由A到B,电场力做正功,电势能减小,A、D两点
电势相等,q在A点、D点电势能相等,所以C对.A点场强比 C点大,所以A点时受到的电场力比在C点时大,D错.
解析:在同一等势面上的任意两点间移动电荷时 电场力不做功.A正确.电荷从A移到B,这个过程可能 不是在等势面上移动,但是最终A、B两点在同一等势 面上,所以电场力做功为零.B错误.同一等势面上场 强大小不一定相等,例如等量异种电荷的等势面.C错 误.沿着电场线方向电势是降低的,所以电场线也是从 高的等势面指向低的等势面.
解析:电势是反映电场本身的性质(能的性质)的 物理量,与试探电荷无关.
答案:D
考点四
等势面
1.等势面:电场中电势相等的点构成的面. 2.在同一等势面上的任意两点间移动电荷时电 场力不做功.
练习
(双选)下列说法正确的是( ) A.在等势面上移动电荷,电场力总是不做功 B.电荷从A点移到B点,电场力做功为零,则电荷 一定是沿等势面移动的 C.在同一个等势面上的各点,场强的大小必然是 相等的 D.电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等 势面
解析:质子从A到B电场力做正功,所做的功与质子 所经过的路径无关,可由功的公式求解.
电场力对质子做的功为: W=qEdcosθ=1.6×10-19×4×105×0.2× 3J
2 =1.11×10-14 J
电场力做正功,质子的电势能减少了1.11×10-14 J
答案:1.11×10-14 J 减少了1.11×10-14 J
解析:在A、B、C、D各点都会受到电场力的作用,所
以A错.沿DA运动,因为DA是等势线,所以电场力不做功,
B正确.q由A到B,电场力做正功,电势能减小,A、D两点
电势相等,q在A点、D点电势能相等,所以C对.A点场强比 C点大,所以A点时受到的电场力比在C点时大,D错.
解析:在同一等势面上的任意两点间移动电荷时 电场力不做功.A正确.电荷从A移到B,这个过程可能 不是在等势面上移动,但是最终A、B两点在同一等势 面上,所以电场力做功为零.B错误.同一等势面上场 强大小不一定相等,例如等量异种电荷的等势面.C错 误.沿着电场线方向电势是降低的,所以电场线也是从 高的等势面指向低的等势面.
解析:电势是反映电场本身的性质(能的性质)的 物理量,与试探电荷无关.
答案:D
考点四
等势面
1.等势面:电场中电势相等的点构成的面. 2.在同一等势面上的任意两点间移动电荷时电 场力不做功.
练习
(双选)下列说法正确的是( ) A.在等势面上移动电荷,电场力总是不做功 B.电荷从A点移到B点,电场力做功为零,则电荷 一定是沿等势面移动的 C.在同一个等势面上的各点,场强的大小必然是 相等的 D.电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等 势面
解析:质子从A到B电场力做正功,所做的功与质子 所经过的路径无关,可由功的公式求解.
电场力对质子做的功为: W=qEdcosθ=1.6×10-19×4×105×0.2× 3J
2 =1.11×10-14 J
电场力做正功,质子的电势能减少了1.11×10-14 J
答案:1.11×10-14 J 减少了1.11×10-14 J
新课标粤教版3-1选修三1.4《电势和电势差》课件
06 习题与解答
习题
判断题
电势差是标量,有正负之分。()
选择题
关于电势差的说法正确的是()
习题
B. 电势差是相对的,参考点选择不同,电势差可能为 零
输标02入题
C. 1C的电荷在A点具有的电势能是5J,则A点的电势 为5V
01
03
填空题:电荷在电场中某点的电势能是由_______在该 点所具有的电势能决定的,用符号_______表示,其值
要点一
重点
理解电势的概念和电势差的定义。
要点二
难点
掌握电势差与电场强度的关系,以及电势的计算方法。
学习建议和拓展阅读
学习建议 深入理解电势和电势差的概念,掌握它们的计算方法。
掌握电场强度与电势差的关系,理解它们在描述电场中的作用。
学习建议和拓展阅读
• 通过练习题和实验加深对电势和电势差的理解。
学习建议和拓展阅读
新课标粤教版3-1选修三1.4《电 势和电势差》课件
contents
目录
• 引言 • 电势和电势差的基本概念 • 电势的计算方法 • 电势差的应用 • 实验探究:测量电势差和电场强度 • 习题与解答 • 总结与回顾
01 引言
主题简介
主题名称
电势和电势差
主题内容
本课件主要介绍了电势和电势差的基本概念、性质和应用,以及它 们在电路中的重要地位。
与_______和_______有关。
04
D. 1C的电荷从A点移动到B点,电场力做功为5J,则 A、B间的电势差为5V
答案与解析
答案:对
解析:电势差是标量,有正负之分,正负号表示方向。
答案与解析
答案:ABD
解析:A、电势差是一个标量,没有方向,故A正确;
2018-2019学年粤教版高中物理选修3-1课件:第一章 第四节 电势和电势差
解析:由等量正点电荷的电势分布知: φB=φC>φA =φD,A、B 对. 答案:AB
知识点三 等势面 提炼知识
相等的点构成的曲面. 1.等势面:电场中电势_____
2.等势面与电场强弱的关系:等势面密的地方电场
较强,等势面疏的地方电场_____ 较弱 . _____
判断正误 (1)等势面越密的地方,电场强度越强.(√) (2)等势面的选取是任意的,所以可以选取一等势面 沿着电场方向.(×)
小试身手 1.对于电场中的 A、B 两点,下列说法中正确的是 ( ) WAB A.电势差定义式 UAB= 说明两点间的电势差与 q 电场力做功 WAB 成正比,与移动电荷电量 q 成反比 B. 两点间的电势差等于将正电荷从 A 点移动 B 点电 场力做的功
C.将 1 C 的电荷从 A 点移动到 B 点,电场力做 1 J 的功,由这两点间的电势差为 1 V D.若电荷由 A 点移动到 B 点的过程中,除受电场 WAB 力外,还受其他力的作用,公式 UAB= q 中的 WAB 就不 再等于电场力做的功
(3) 同一电荷在同一等势面上一定具有相同的电势 能.(√)
小试身手 3.(多选)下列说法正确的是( )
A.在等势面上移动电荷,电场力总是不做功 B.电荷从 A 点移到 B 点,电场力做功为零,则电荷 一定是沿等势面移动的 C.在同一个等势面上的各点,场强的大小必然是相 等的
D.电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势 面 答案:AD
标量 . 只有大小,没有方向,是______
3.电势与电势差. 电场中任意两点 A、B 间的电势差可表示为 UAB=
φ A-φ B ,若 UAB 为正值,表示 A 点的电势比 B 点的 ___________
高中物理 1.4电势和电势差课件 粤教版选修3-1
而 φS=0,故 φM=-2 V. 同理可知:UMN=-7 V,φN=5 V. 答案:-2 V 5 V -7 V
(4)标矢性:电势差是标量.
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5
尝试应用 1.对于电场中的 A、B 两点,下列说法中正确的是(C)
A.电势差定义式 UAB=WqAB说明两点间的电势差与电场 力做功 WAB 成正比,与移动电荷电量 q 成反比
B.两点间的电势差等于将正电荷从 A 点移动 B 点电场力 做的功
C.将 1 C 的电荷从 A 点移动到 B 点,电场力做 1 J 的功, 这两点间的电势差为 1 V
(2)公式:UAB=WqAB. (3)单位:国际单位制中,电势差的单位是伏特,简称 伏,符号是 V. (4)电势差可以是正值,也可以是负值,电势差也叫做 这两点间的电压.
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4
3.对电势差的理解. (1)决定因素:由电场本身性质决定与 WAB、q 无关. (2)物理意义:反映电场能性质. (3)绝对性:电场中两点间的电势差只与两点位置有 关,与电势零点的选取无关.
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13
2.电势与电势差的关系. (1)电势与电势差都是反映电场本身的性质(能的性质) 的物理量,与试探电荷无关.也是采用比值定义法. (2)UAB=φA-φB,UBA=φB-φA.
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14
(3)某点的电势与零电势点的选取有关,两点间的电势 差与零电势点的选取无关.
(4)电场中各点的电势虽是由电场本身确定,但它的数 值大小又与零电势点的选择有关,是相对量;两点间的电势 差是由电场中两点的位置决定的,两点电势差的数值是固定 不变的,它不随零电势点的不同而改变.
而 UMN=φM-φN, 所以 φN=φM-UMN=[-2-(-7)] V=5 V.
(4)标矢性:电势差是标量.
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5
尝试应用 1.对于电场中的 A、B 两点,下列说法中正确的是(C)
A.电势差定义式 UAB=WqAB说明两点间的电势差与电场 力做功 WAB 成正比,与移动电荷电量 q 成反比
B.两点间的电势差等于将正电荷从 A 点移动 B 点电场力 做的功
C.将 1 C 的电荷从 A 点移动到 B 点,电场力做 1 J 的功, 这两点间的电势差为 1 V
(2)公式:UAB=WqAB. (3)单位:国际单位制中,电势差的单位是伏特,简称 伏,符号是 V. (4)电势差可以是正值,也可以是负值,电势差也叫做 这两点间的电压.
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3.对电势差的理解. (1)决定因素:由电场本身性质决定与 WAB、q 无关. (2)物理意义:反映电场能性质. (3)绝对性:电场中两点间的电势差只与两点位置有 关,与电势零点的选取无关.
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2.电势与电势差的关系. (1)电势与电势差都是反映电场本身的性质(能的性质) 的物理量,与试探电荷无关.也是采用比值定义法. (2)UAB=φA-φB,UBA=φB-φA.
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(3)某点的电势与零电势点的选取有关,两点间的电势 差与零电势点的选取无关.
(4)电场中各点的电势虽是由电场本身确定,但它的数 值大小又与零电势点的选择有关,是相对量;两点间的电势 差是由电场中两点的位置决定的,两点电势差的数值是固定 不变的,它不随零电势点的不同而改变.
而 UMN=φM-φN, 所以 φN=φM-UMN=[-2-(-7)] V=5 V.
物理粤教版选修3-1课件第一章第四节《电势和电势差》
解:(1)方法一:先求电势差的绝对值,再判断正、负. |UAB|=W|qA|B=63××1100--46 V=200 V 因负电荷从 A 移到 B 克服电场力做功,必是从高电势点移 到低电势点,即 φA>φB,UAB=200 V. |UBC|=W|qB|C=93××1100--46 V=300 V 因负电荷从 B 移到 C,电场力做正功,必是从低电势点移 到高电势点,即 φB<φC,UBC=-300 V. UCA=UCB+UBA=-UBC+(-UAB)=300 V-200 V=100 V.
解:由动能定理,合外力所做的功等于动能的变化量.即 电场力所做的功和其他力所做的功之和为动能的增加量.由题 意得,电场力做功为
Wab=8×10-5 J-6.0×10-5 J= 2×10-5 J 则 a、b 两点的电势差为 Uab=Wqab=22××1100--95 CJ =1×104 V.
知识点 4 电势
无关,因此从 A 到等势面上各点静电力所做的功一样多.所以 D 正确.
答案:D
【触类旁通】 1.如图 1-4-3 所示,在场强为 E 的匀强电场中有相距为
L 的 A、B 两点,连线 AB 与电场线的夹角为θ,将一电荷量为 q 的正电荷从 A 点移到 B 点.
(1)若沿直线 AB 移动该电荷,求电场力做的功 W1. (2)若沿路径 ACB 移动该电荷,求电场力做的功 W2. (3)若沿曲线 ADB 移动该电荷,求解电场力做的功 W3.
对电势能及其变化的理解 (1)WAB=EpA-EpB 既适应于匀强电场,也适应于非匀强电 场;既适应于正电荷,也适应于负电荷. (2)电荷在电场中某点的电势能的大小与零电势能点的选 取有关,但电荷在某两点之间的电势能之差与零电势能点的选 取无关.
物理:1.4_电势和电势差_课件(粤教版选修3-1)
思考感悟
1.电场力做功与之前学过的哪种力做功特点 相似?这两种力做功与各自相应势能的变化 规律是否也相似? 提示:与重力相似.电场力与重力做功的特 点均是与物体的运动路径无关,均只与物体 的初、末位置有关.电场力做功与电势能变 化的关系、重力做功与重力势能变化的关系 也很相似.势能的变化量都等于各自相应力 做功的负值.
矢标性 单位
电势φ 标量 V
电场强度E 矢量 V/m
(1)电势沿着电场强度的方向降落(2)大 小之间不存在任何关系,电势为零的 点,场强不一定为零;电势高的地方, 联系 场强不一定大;场强为零的地方,电 势不一定为零;场强大的地方,电势 不一定高
即时应用(即时突破,小试牛刀) 5.(双选)如图1-4-3是点电荷形成的电场的 一条电场线,其上两点 A 和 B ,如图所示,比 较 A 、 B 两点电势高低和电场强度的大小.如 规定无穷远处电势为零,则下列说法可能正确 的是( )
图 1- 4- 1
三、等势面 相等 1 .定义:电场中电势 __________ 的点构成的 曲面. 2.等势面与电场强弱的关系:等势面密的地方 强 弱 电场______,等势面疏的地方电场_____. 思考感悟 3.电势不相等的两个等势面能相交吗? 提示:不能.
核心要点突破
一、电场力做功与电势能的变化 1.电场力做功的特点 电场力对电荷所做的功,与电荷的初末位置 有关,与电荷经过的路径无关. (1)在匀强电场中,电场力做功为W=qEd,其 中d为电荷沿电场线方向上的位移. (2) 电场力做功与重力做功相似,只要初末位 置确定了,移动电荷q做的功就是确定值.
五、电势和电场强度的关系
电势φ 物理意 描述电场的能的性 义 质 (1)电场中某点的 电势等于该点跟选 定的标准位置(零 电势点)间的电势 大小 差(2)φ=Ep/q,φ 在数值上等于单位 正电荷在电场中该 点具有的电势能 电场强度E
教科版高中物理选修(3-1)1-4《电势能 电势与电势差》ppt课件
3.电势能的确定:(1)先确定零电势能位置.(2)通常把电荷离 场源电荷 无限远处 电势能规定为零,或把电荷在大地表面上 的电势能规定为零,电荷在某点的电势能,等于电场力把它从 该点移动到 零势能 位置时所做的功.电势能是相对的.
4.在正点电荷 Q 形成的电场中,A、B 两点的电荷 qA、qB 具 有的电势能分别等于将 qA、qB 由 A、B 两点沿任意路径移到
特别提醒:电场力做功只与始末位置有关,与之对应的能量变 化也只与位置有关, 所以当零势点确定后电荷在某一位置具有 确定的能量——电势能.
2.电场力做功与电势能的关系 (1)电场力做功一定伴随有电势能的变化, 电势能的变化只有通 过电场力做功才能实现. (2)电场力做正功,电势能一定减少,电场力做负功,电势能一 定增加,电场力做功的值等于电势能的变化量,即 WAB=EpA -EpB.
四、电势差 1.定义:电场中两点间 电势 的差值. 2.电场中两点间的电势差与零电势点的选择 无关 . 3.公式 UAB=φA-φB,UBA= φB-φA ,可见 UAB= -UBA . 4.电势差是 标量 ,可以是正值,也可以是负值,也叫 电压 . 5.电势差的单位是 伏特 ,符号是 V .
6.电场力做功与电势差的关系 (1)WAB=qUAB,知道了电场中两点的 电势差 ,就可以计算在 这两点间移动电荷时电场力做的功, 而不必考虑电场力的大小 和方向以及电荷移动的 路径 . (2)若取 φB=0,则 φA=UAB= WAB ,即场中某点的电势数值上 q
第4课时
电势能
电势与电势差
精彩回眸
同学们在初中物理中曾经学习过“电压”的概念, 只要电路两 端存在一定的电压,电路中就有电荷定向移动,那么电荷是在 什么力的作用下才发生移动的呢?
2022-2021学年高二物理粤教版选修3-1 电势和电势差 课件(28张)
电势差 电势 2.对于电场中A、B两点,下列说法正确的是( ) A.电势差的定义式UAB=WqAB,说明两点间的电势差UAB与电场力做
功WAB成正比,与移动电荷的电荷量q成反比 B.A、B两点间的电势差在数值上等于将正电荷从A点移到B点电场
力所做的功 C.将1 C正电荷从A点移到B点,电场力做1 J的功,这两点间的电
间的电势差为UAC=UAB+UBC=-100 V,A点电势比C点电势低.
答案 -100 V C点电势较高
三、电势和等势面
1.电势的特性
(1)标量性:电势为正表示比零电势高,电势为负表示比零电势低.
(2)相对性:一般选大地或无限远处为零电势,只有选取了零电势
点才能确定某点的电势大小.
(3)固有性:电场中某点的电势决定于电场本身,与试探电荷无关.
2.电场高低的判断方法:沿着电场线方向电势
逐渐降低,如图3所示,φA>φB>φC.
解析 解答本题的关键是要全面地理解电势差这个概念,从电 势差的定义可知A项错误. 从电势差的特性可知电势差是标量,有正、负值之分,B项正确. 从电场力做功的特性及电势差的定义可知两点间电势差只与两 点间位置有关,C项正确. 电势差可以反映出两点电势的高低,UAB=-UBA,故D项错误. 答案 BC
图3
3.电势差与电势的关系:UAB=φA-φB,UBA=φB-φA,UAB=-UBA. 4.等势面及特点 (1)电场中电势相等的点构成的面,叫等势面. (2)等差等势面越密的地方,电场越强;等差等势面越疏的地方, 电场越弱. (3)在同一等势面上任意两点间移动电荷时,电场力不做功. (4)等势面是虚拟的,是为描述电场的性质而假想的面.
课堂讲义
理解·深化·探究
一、电场力做功与电势能变化的关系 1.电场力做功的特点 电场力对某电荷所做的功,与该电荷的初、末位置有关,与电荷 经过的路径无关. (1)此结论既适用于匀强电场也适用于非匀强电场. (2)电场力做功与重力做功相似,只要初、末位置确定了,移动 电荷做的功就是确定值. (3)电场力和瞬时速度方向的夹角为锐角时电场力做正功,夹角 为钝角时电场力做负功.
高中物理第1章电场第4节电势和电势差课件粤教选修31粤教高中选修31物理课件
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3.(多选)下列关于等势面的说法正确的是( ) A.沿电场线方向,电势降低;电势降低的方向就是电场的方向 B.在同一等势面上移动电荷时,电场力不做功 C.在电场中将电荷由 a 点移到 b 点,电场力做功为零,则该电 荷一定是在等势面上运动 D.某等势面上各点的场强方向与该等势面垂直
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电势沿电场线逐渐降低,规 正点电荷(+q):电势能的正
定零电势点后,某点的电势 负跟电势的正负相同;负点 大小
高于零,则为正值;某点的 电荷(-q):电势能的正负跟
电势低于零,则为负值
电势的正负相反
单位
伏特(V)
焦耳(J)
联系 φ=Eqp或 Ep=qφ,二正误判断 (1)沿不同路径将电荷由 A 移至 B,电场力做功不同. ( ×) (2)电场力做正功,电势能增加,电场力做负功,电势能减小.
( ×) (3)电势具有相对性,选不同的零电势参考点,电势的值不同.
( √) (4)由 UAB=WqAB可知,沿等势面移动电荷,电场力不做功.(√ )
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合作 探究 攻重难
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电场力做功(zuògōng)与电势差
1.电场力做功的特点 电场力对电荷所做的功,与重力做功相似,只与电荷的初末位 置有关,与电荷经过的路径无关.
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2.电场力做功正负的判定 (1)若电场力是恒力,当电场力方向与电荷位移方向夹角为锐角 时,电场力做正功;夹角为钝角时,电场力做负功;夹角为直角时, 电场力不做功. (2)根据电场力与瞬时速度方向的夹角判断.此法常用于判断曲 线运动中变化电场力的做功情况.夹角是锐角时,电场力做正功; 夹角是钝角时,电场力做负功;电场力和瞬时速度方向垂直时,电 场力不做功.
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WAB EPA EPB
【说明】 电场力的功与移动的电 荷有关,所以不能用来描述 电场本身的性质。 怎样寻求描述电场本身 的能量性质的物理量呢?
一.电势差
WAB EPA EPB 电场力的功与所移动的电荷的电量的比值, q q 叫做电场中A、B两点的电势差。 U AB
即
• 【说明】 • 1.电势差与移动的电荷无 关,它只反映了电场自身 的性质; • 2.在国际单位制中,电势 差的单位:伏特 ( V ) • 3.电势差即电压; • 4.若已知电场中两点的电 势差UAB,则
【结论】
1.电场力作功、电势能与移动的电荷和电场都有关。 2.电势只与电场有关,与移动的电荷无关。
3.沿电场线方向,电势逐渐降低。
三.等势面 ——电场中电势相等的点构成的曲面叫 做等势面。 【约定】 为了使等势面能够反映电场的强弱, 通常使相邻等势面之间的电势差相等。 等势面的性质 1.沿着等势面移动电荷时,电场力所作的功为零。 2.在任何静电场中电场线与等势面是互相正交的。 3.等势面愈密(即间距愈小)的区域,场强愈大。
【例题】有一电场的等势面分布如图所示,一个质子进入
电场向右运动,经过等势面a时质子的动能为500 eV,那
么它经过等势面e时动能多大?
【答案】300 eV
【例题】将一点电荷+q放在场强为E的匀强电场中,问:
当电荷从A→B,电荷所受的电场力做了多少功?
思考:电场力做功的ຫໍສະໝຸດ 点——只与始末位置有关,与经过的路径无关。
【答案】 EPB=6×10-6J UAB=-400V
二.电势 电势差即电势之差。即 U AP
WAP A P q
若选择电场中的P点为电势参考点,即规定P点的电势 为零,则电场中任意一点A的电势,数值上等于把单位正 电荷从A点移动到P点电场力所做的功。
W AP A q
【例题】如图所示,A、B、C是电场中的三点,将1C的正 电荷分别从A、C移动到B时,电场力所做的功分别为10J、 -5J,以B为电势参考点,则A、C两点的电势分别为多少? 【答案】 A 10V C 5V
【结论】
1.电场力作功、电势能与移动的电荷和电场都有关; 2.电势只与电场有关,与移动的电荷无关。 3.沿电场线方向,电势逐渐降低。
【例题】在-Q电荷的电场中的B点放一电量为q的正电荷, 若它从B移动到A,则电场力作正功还是负功?并比较A、B 两点的电势能,电势的关系。 【例题】在-Q电荷的电场中的B点放一电量为q的负电荷, 若它从B移动到A,则电场力作正功还是负功?并比较A、B 两点的电势能,电势的关系。 A B
WAB qU AB
【例题】如图所示,把负电
荷分别放在C、D两点,它在
哪点的电势能较大? 【答案】D
C
D
【例题】一个电量为-2.0×10-8C的点电荷,在电场中A、B 两点之间移动的过程中,电场力做功8×10 -6J,如果在A点 处该电荷具有1.4×10
-5J的电势能,则它在B点处的电势能
为多少?这两点间的电势差为多少?
1.4 电势和电势差
重力做功的特点: 质量为m的物体在重力的作用 下,从A移动到B,重力所做 的功: W=mghA-mghB hB
A
hA B
只与始末位置有关,与经过的路径无关。
【理论探究】电场力做功的特点 ——只与始末位置有关,与经过的路径无关。 所以,电场力是保守力,有对应的势能——电势能EP 结论:电场力作正功,电势能减小; 电场力作负功,电势能增大。
A B
C
E
【例题】在+Q电荷的电场中的A点放一电量为q 的正电荷, 若它从A移动到B,则电场力作正功还是负功?并比较A、B 两点的电势能,电势的关系。 【例题】在+Q电荷的电场中的A点放一电量为q 的负电荷, 若它从A移动到B,则电场力作正功还是负功?并比较A、B 两点的电势能,电势的关系。 A B