人教版高中物理选修3-1课件:14电势能和电势(共31张)000
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人教版选修3-1《电势能和电势》(33张)-PPT优秀课件
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(对于非匀强电场也适用)
d
+q
AL
E
将+q由A移
做功的过程是一个到 场B力的对过电程荷电做
能那B量 么转 电化 场的 力过 做程 功, 的功为:
过程是什么W 能电 转= 化qEdqElcos
为什么能呢?
将-q由A移到B的过程,电场
力对电荷做功为:
W 电 = qE dqE lcos
二、电势能
电荷在电场中具有的与电荷位置有关的 能,叫电势能。
5、匀强电场中的等势面: 垂直于电场线的一簇平面
人教版选修3-1 1.4《电势能和电势》(共33张PPT) 【PPT 优秀课 件】-精 美版
等势面
如图所示,虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面,它们的电
势分别为 a 、 b 和 c ,一带正电粒子射入电场中,其运动轨迹
如实线KLMN所示。由图可知:AC
电势能和电势
复习回顾
功是能量转化的量度!
1、功的计算: W F L cos
2、重力做功有什么特点?
(1)与路径无关,由初末位置的高度差来决定.
(2)WG与重力势能的关系W . GE P 1E P2 E P
(3)重力势能是相对的,有零势能面.(人为选定)
重力势能具有系统性
一、静电力做功的特点 q受力吗?多
W W G A B E P 1E P E A P 2 E P B E P E P
5重、力电势势能能是是相相对对的的,,与与零零势电能势面能有面关有关,常把无 限远或大地规定为零电势
6、重电力势势能能是是电物荷体和和电地场球所所共共有有的的,,具有系统 性 具有系统性
7、电势能是标量
人教版选修3-1 1.4《电势能和电势》(共33张PPT) 【PPT 优秀课 件】-精 美版
d
+q
AL
E
将+q由A移
做功的过程是一个到 场B力的对过电程荷电做
能那B量 么转 电化 场的 力过 做程 功, 的功为:
过程是什么W 能电 转= 化qEdqElcos
为什么能呢?
将-q由A移到B的过程,电场
力对电荷做功为:
W 电 = qE dqE lcos
二、电势能
电荷在电场中具有的与电荷位置有关的 能,叫电势能。
5、匀强电场中的等势面: 垂直于电场线的一簇平面
人教版选修3-1 1.4《电势能和电势》(共33张PPT) 【PPT 优秀课 件】-精 美版
等势面
如图所示,虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面,它们的电
势分别为 a 、 b 和 c ,一带正电粒子射入电场中,其运动轨迹
如实线KLMN所示。由图可知:AC
电势能和电势
复习回顾
功是能量转化的量度!
1、功的计算: W F L cos
2、重力做功有什么特点?
(1)与路径无关,由初末位置的高度差来决定.
(2)WG与重力势能的关系W . GE P 1E P2 E P
(3)重力势能是相对的,有零势能面.(人为选定)
重力势能具有系统性
一、静电力做功的特点 q受力吗?多
W W G A B E P 1E P E A P 2 E P B E P E P
5重、力电势势能能是是相相对对的的,,与与零零势电能势面能有面关有关,常把无 限远或大地规定为零电势
6、重电力势势能能是是电物荷体和和电地场球所所共共有有的的,,具有系统 性 具有系统性
7、电势能是标量
人教版选修3-1 1.4《电势能和电势》(共33张PPT) 【PPT 优秀课 件】-精 美版
人教版高中物理选修3-1课件:1.4电势能和电势(共43张PPT)
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和终止位置有关。
对于非匀强电场也适用
d
+q
AL
E
B
将+q由A移 到B的过程电 场力对电荷做 功为:
W电=qEd qEl cos
将-q由A移到B的过程,电场
力对电荷做功为:
W电= qEd qEl cos
三.静电力做功与电势能的关系
1、电场力对电荷做正功,电荷的电势能减 小 2、电场力对电荷做负功,电荷的电势能 增加
电场中,电场力:电荷之 间的作用力
有电场力就有相应的能, 叫电势能EP
EP由电荷间的相对位置决定
重力做功,重力势能改变
电场力作功,电势能改变
重力做正功,重力势能就减少 电场力做正功,电势能就减少 重力做负功,重力势能就增加 电场力做负功,电势能就增加
W重 = EP1-EP2
W电 = EPA-EPB
1、把电量q1=5×10-5C的电荷从电场中的A点移到B点, 电场力做功W1=10-3J,则电荷q1在A、B两点的电势能 EA1与EB1之差EA1-EB1=________J;
WAB = EPA-EPB =103J EPB = EPA-EPB
=0 - 103J = - 103J ☆电势能是相对的,与 零电势能面有关。
四.电势能的相对性
电势能是相对的,与零势能面的选择有关。
1.零势能: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。
第四节 电势能和电势
一、电势能
电场中的电荷由于 受到电场力作用,凭借 其位置而具有的能力叫 做电势能。
二、静电力做功的特点
把正电荷沿力做
功?
A++
ө
q
高中物理 14《电势能和电势》精品课件 新人教版选修3-1
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解:UAB= φA - φB= 20V-(-30V)=50V
WAB=qUAB= (-6 ×10-6) ×50J = -3 ×10-4J
电势能增加了3 ×10-4J
16
主要公式
一、UAB=
WAB
q
(将WAB和q正、负号一同代入)
二、 WAB=qUAB (两种处理方法)
1、将UAB和q正、负号一同代入; 2、将UAB和q的绝对值代入,根据力和位移 (或运动)方向来判断功的正、负。
6
说一说
1、请从做功的角度,叙述高度差 hAB=3m的物理意义。 hAB=WAB/G 答:重量为1N的物体从A点移动到 B点重力做功为3J。
2、请从做功的角度,叙述电势差 UAB=3V的物理意义。 UAB=WAB/q
答:思电考荷:量若为移1动C的是正负负电电荷荷从呢A点?移 动到B点克电场服力电做场功力为做功3J为。3J。
三、UAB=φA- φB UAB= - UBA 一般取绝对值
四、φA=UAO = WAO/q 特殊的电势差
17
4
5
用类比法研究电场能的性质
重力场
1、WAB∝G,
WAB/G ——恒量hAB
2、比值定义法: 高度差hAB=WG/G
hAB与G无关, 只取决于始、末 的位置。
势差
电场
1、WAB∝q,
WAB/q——恒量UAB
2、比值ห้องสมุดไป่ตู้义法: 电势差UAB=WAB/q UAB与q(包括大小、 正负)无关,只取 决于始、末的位置。
UNM=WNM/q
UMN=-UNM
=(1.4×10-8 J )/(-2×10-9C)=-7V 8
9
用类比法研究电场能的性质
重力场
WAB=qUAB= (-6 ×10-6) ×50J = -3 ×10-4J
电势能增加了3 ×10-4J
16
主要公式
一、UAB=
WAB
q
(将WAB和q正、负号一同代入)
二、 WAB=qUAB (两种处理方法)
1、将UAB和q正、负号一同代入; 2、将UAB和q的绝对值代入,根据力和位移 (或运动)方向来判断功的正、负。
6
说一说
1、请从做功的角度,叙述高度差 hAB=3m的物理意义。 hAB=WAB/G 答:重量为1N的物体从A点移动到 B点重力做功为3J。
2、请从做功的角度,叙述电势差 UAB=3V的物理意义。 UAB=WAB/q
答:思电考荷:量若为移1动C的是正负负电电荷荷从呢A点?移 动到B点克电场服力电做场功力为做功3J为。3J。
三、UAB=φA- φB UAB= - UBA 一般取绝对值
四、φA=UAO = WAO/q 特殊的电势差
17
4
5
用类比法研究电场能的性质
重力场
1、WAB∝G,
WAB/G ——恒量hAB
2、比值定义法: 高度差hAB=WG/G
hAB与G无关, 只取决于始、末 的位置。
势差
电场
1、WAB∝q,
WAB/q——恒量UAB
2、比值ห้องสมุดไป่ตู้义法: 电势差UAB=WAB/q UAB与q(包括大小、 正负)无关,只取 决于始、末的位置。
UNM=WNM/q
UMN=-UNM
=(1.4×10-8 J )/(-2×10-9C)=-7V 8
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用类比法研究电场能的性质
重力场
人教版选修31物理14电势能和电势-(共49张)PPT课件
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为________E___ (仍规定无限远处电势能
为零).
q1
问题2:正的试探电荷沿着电场线移动,电势能如何变化 ?电势如何变化?
若负的试探电荷沿着电场线移动,电势能又如何变化?电 势又如何变化?
问题2:正的试探电荷沿着电场线移动,电势能如何变化 ?电势如何变化?
我的结论:电势能 减小 ,电势 减小 。
20 10 0
课后练习
【思考】判断以下说法是否正确( D )
A.电场强度为0的地方,电势也一定为0 B.电势为0的地方一定没有电场 C.场强越大的地方电势也一定越高 D.场强为0的地方电势可能不为0
【分析】 (1)特例1:在等量异号电荷的中垂线上的中点O 处,电势为0,但场强不为0 (2)特例2:在等量同号电荷的中垂线上的中点O 处,场强电势为0,但电势不为0
-5J的电势能和2J的电势能,谁大? 势能的符号表示势能的大小: 正的势能>零势能>负的势能
三、课堂导学
场强E可以来描述电场。 除了这个量我们还可以用什么物理量来描述电 场呢?能否用“电势能”呢?
不能!因为检验电荷在电场中的电势能不但与 电场有关,还与检验电荷本身有关。
【思考2】考查计算结果,如何剥离掉电势能对检验 电荷的依赖关系,定义一个与检验电荷无关的量来 描述电场?
F电
+qθ
B
从B点移到A点,电场力做功:
E
A
M
W电=-qE xAB cosθ=-qE xAM
先选择一个零势能参考面,物体在其他位置的电势 能在数值上等于把电荷从该位置移动到参考面时, 电场力做的功。
WA0 EPA
问题6:在正负电荷产生的电场中,正负试探电荷在其 中的电势能在数值上有什么特点?
物理:《电势能和电势》(新人教版选修3-1)ppt课件
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14
三. 电势
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
2. 公式:
EP q
3. 单位: 伏特 符号为V
1 V = 1 J/C
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16
对电势的理解
• 1:电势的相对性:某点电势的大小是相对于 零点电势而言的。零电势的选择是任意的, 一般选地面和无穷远为零势能面。
设场外一点P的电势为 p 0
解: 从P A,电场力做的功 W E PA
E P A W 4 1 5 0 J
AE q PA 2 4 1 1 0 0 6 5V2V 0
点评:电势的确定首先要确定零电势处,
且电势可以为负. 最新版整理ppt
18
3.电势为负数时,负号表示方向吗?
电势是标量,只有大小,没有方向.(负电势 表示该处的电势比零电势处电势低.)
10
例1.右图中MN为电场中某一条电场线方 向向右,在线取两点a、b 今将一电荷+q
从a移到b则( C )
A.电场力做正功,+q的电势能增加; B.电场力做负功,+q的电势能增加; C.电场力做正功,+q的电势能减少; D.电场力做负功,+q的电势能减少。
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11
例2:A和B为电场中某条电场线上的点,如
图:将q=4×10-9的正电荷从A点移到B点需 克服电场力做功5 ×10-7J,则
⑴电场方向由A→B还是B→A?
⑵电荷在哪点时电势能大?大多少?
A
B
最新版整理ppt
12
电场的力的性质我们必须用场强E来描述,那
么电场的能的性质我们又应该用什么物理量来描
述呢?能否用“电势能”呢?
电场的能的性质也是电场本身的一种属性,
人教版选修3-1 1.4电势能和电势 (共34张PPT)
![人教版选修3-1 1.4电势能和电势 (共34张PPT)](https://img.taocdn.com/s3/m/6d32c54c84868762cbaed515.png)
1、定义:电荷在电场中具有的与电荷位 置有关的能,叫电势能。 2、符号:EP 标量 3、电场力对电荷做正功,电荷的电势能减小 4、电场力对电荷做负功,电荷的电势能增加 5、静电力做的功等于电势能的减少量
W = EP1 - EP2 = -ΔEP
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
3.将电荷q从A沿曲线移至B:
BE
q+
B
q+ F
FE
Aq + ө F
q + x2 F
M
q
+
A
X1
F
M
W1 = q E ·x1
W2 = q E ·x2
W3 = q E ·x3
………… x1 + x2 + x3 +…=?
W = W1 + W2 + W3 +… = q E·|AM|
4.将电荷q从A沿其它曲线移至B,静电力 做功?
电势能与电量的比值为多少? EL COSθ
重力做功关系? mg
h
2.WG = m g h
3.可以引进重力势
B
C
能的概念
二、电势能
1、定义:电荷在电场中具有的与电荷位 置有关的能,叫电势能。
2、符号:EP 标量
讨论:下列电荷在电场中移动时,静电力做什么功?
+-
F
A
E
F
B
FE
+- A F
B
电荷的电势能如何变化? 若在电场中移动的是负电荷呢?
二、电势能
讨论:
1.若在AB两点间分别移动正、负电荷,请比较电荷电势 能的变化
W = EP1 - EP2 = -ΔEP
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
3.将电荷q从A沿曲线移至B:
BE
q+
B
q+ F
FE
Aq + ө F
q + x2 F
M
q
+
A
X1
F
M
W1 = q E ·x1
W2 = q E ·x2
W3 = q E ·x3
………… x1 + x2 + x3 +…=?
W = W1 + W2 + W3 +… = q E·|AM|
4.将电荷q从A沿其它曲线移至B,静电力 做功?
电势能与电量的比值为多少? EL COSθ
重力做功关系? mg
h
2.WG = m g h
3.可以引进重力势
B
C
能的概念
二、电势能
1、定义:电荷在电场中具有的与电荷位 置有关的能,叫电势能。
2、符号:EP 标量
讨论:下列电荷在电场中移动时,静电力做什么功?
+-
F
A
E
F
B
FE
+- A F
B
电荷的电势能如何变化? 若在电场中移动的是负电荷呢?
二、电势能
讨论:
1.若在AB两点间分别移动正、负电荷,请比较电荷电势 能的变化
【最新】高中物理选修3-1课件(人教版):1.4电势能和电势(共87张PPT).ppt
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1.静电力做功的特点:静电力做的功只与电荷的①起始位置和 ②终点位置有关,与电荷经过的路径无关。
2.电势能
(1)电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这一点
移到③电势能为零(电势为零)处静电力所做的功。电荷 q 在电势为 φ的位置具有的电势能为④Ep=q·φ。
(2)电势能有正负,电势能是⑤标量(选填“矢量”或“标量”), 电势能为负表示该点电势能比零电势能点⑥ 低(选填“高”或“低”)。 电荷在 A 点和 B 点的电势能分别为 EpA 和 EpB,将电荷从 A 点移动到 B 点静电力做功为 WAB=⑦EpA-EpB。
①起始 ②终点 ③电势能为零(电势为零)处 ④q·φ ⑤标量 ⑥低 ⑦EpA-EpB ⑧电荷量 q ⑨伏特 ⑩无关
降低 无限远 标 电势相同 不做功 电势高 电 势低 相等
1.在匀强电场中静电力做功与路径无关,在非匀强电场中与路
径有关吗? 解答:任何电场中静电力做功与路径都无关。
2.能举出一种做功与路径有关的力吗?看看是否存在与这种力
【答案】AD
4.(多选)图中的实线表示电场线,虚线表示只受电场 力作用的带正电粒子的运动轨迹,粒子先经过 M 点,再 经过 N 点,可以判定( )。
A.M 点的电势大于 N 点的电势 B.M 点的电势小于 N 点的电势 C.粒子在 M 点受到的电场力大于在 N 点受到的电场力 D.粒子在 M 点受到的电场力小于在 N 点受到的电场力
(5)电势只有大小,没有方向,是 标 量。
4.等势面
(1)定义:电场中 电势相同的各点构成的面叫作等势面。在同 一等势面上移动电荷时静电力 不做功(选填“做功”或“不做功”)。
(2)电场线跟等势面垂直,并且由 电势高的等势面指向 电势 低的等势面。
人教版选修3-1 电势能和电势课件 人教版
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例3. 将一电量为 q = 2 × 10 6 c 的点电荷 从电场外一点P移至电场中某点 移至电场中某点A, 从电场外一点 移至电场中某点 电场力 点的电势. 做 功 4 × 10 5 J ,求A点的电势 求 点的电势 解: 场外一点 的电势为 p = 0 场外一点P的电势为
从P A,电场力做的功 W = E PA 电场力做的功
9
练习. 如图所示,在同一条电场线上有 在同一条电场线上有A 练习 如图所示 在同一条电场线上有 . B .C 三点,将 q = 6 × 10 6 c 的点电荷由A点移 三点 将 的点电荷由 点移 动到B点 电场力做什么功 做多少功?电势能 电场力做什么功?做多少功 动到 点,电场力做什么功 做多少功 电势能 变化了多少?在将该电荷由 点移到C点 电场 在将该电荷由B点移到 变化了多少 在将该电荷由 点移到 点,电场 力做什么功?做多少功 电势能变化了多少? 做多少功?电势能变化了多少 力做什么功 做多少功 电势能变化了多少 A
如图,在场强 的匀强电场中,点电 例1. 如图 在场强 E = 10 3 N C 的匀强电场中 点电 移动到B,AB相距 相距L=1m,静电力做功为 荷q=+1c从A移动到 从 移动到 相距 静电力做功为 多少?电势能如何变化 若规定 多少 电势能如何变化?若规定 PA=0,则EPB=? 电势能如何变化 若规定E 则
B
E
q+ q + x2 F
q+ F
B
FE
A q+
F
M
q+
A
X1
F
M W3 = q E x 3
W1 = q E x 1
W2 = q E x 2
………… x1 + x2 + x3 +…=? …
物理选修3-1人教版1.4电势能和电势 (共38张PPT)(1)(完美版下载)
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A.带电粒子所带电荷的性质
B.带电粒子在a、b两点的受力方向
a
C.带电粒子在a、b两点的速度何处较大
b
D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大
如图所示,MN是负点电荷产生的电场中的一条电场线。 一个带正电的粒子(不计重力)从a到b穿越这条电场线的轨迹
如图中虚线所示,则该带电粒子在a点的加速度一定小于 在b 点的加速度。带电粒子在a点的电势能一大定于 在b点的电势
1.4 电势能和电势
一个试探电荷在电场中某点由静止释放,将如何运动?
E +
1.什么力做功使物体的动能增加? 2.什么形式的能转化为试探电荷的动能?
一.静电力做功的特点
把正电荷沿不同路径从A点移到B电场力做功?
丙
B
甲
A+ ө
qF
乙
M
一.静电力做功的特点
静电力做功与路径无关,由初末位置来决定.
重力做功特点
A.电荷在B处时将具有5×10-6J 的电势能
B.电荷在B处将具有5×10-6J 的动能
C.电荷的电势能减少了5×10-6J
D.电荷的动能增加了5×10-6J
将带电量为6×10-6C的负电荷从电场中的A点移到B点, 克服电场力做了3×10-5J的功,再从B移到C,电场力做了
1.2×10-5J的功,则
A.当两正点电荷相互靠近时,它们的电势能增大
B.当两负点电荷相互靠近时,它们的电势能增大
C.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时,它们的 电势能减小
D.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时,它们的 电势能增大。
一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点时,电
场力做了5×10-6J的功,那么 ( CD )
B.带电粒子在a、b两点的受力方向
a
C.带电粒子在a、b两点的速度何处较大
b
D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大
如图所示,MN是负点电荷产生的电场中的一条电场线。 一个带正电的粒子(不计重力)从a到b穿越这条电场线的轨迹
如图中虚线所示,则该带电粒子在a点的加速度一定小于 在b 点的加速度。带电粒子在a点的电势能一大定于 在b点的电势
1.4 电势能和电势
一个试探电荷在电场中某点由静止释放,将如何运动?
E +
1.什么力做功使物体的动能增加? 2.什么形式的能转化为试探电荷的动能?
一.静电力做功的特点
把正电荷沿不同路径从A点移到B电场力做功?
丙
B
甲
A+ ө
qF
乙
M
一.静电力做功的特点
静电力做功与路径无关,由初末位置来决定.
重力做功特点
A.电荷在B处时将具有5×10-6J 的电势能
B.电荷在B处将具有5×10-6J 的动能
C.电荷的电势能减少了5×10-6J
D.电荷的动能增加了5×10-6J
将带电量为6×10-6C的负电荷从电场中的A点移到B点, 克服电场力做了3×10-5J的功,再从B移到C,电场力做了
1.2×10-5J的功,则
A.当两正点电荷相互靠近时,它们的电势能增大
B.当两负点电荷相互靠近时,它们的电势能增大
C.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时,它们的 电势能减小
D.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时,它们的 电势能增大。
一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点时,电
场力做了5×10-6J的功,那么 ( CD )
2018高中物理人教版选修3-1:1.4 电势能和电势 课件(36张)
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3.电势能具有相对性,电荷在某点的电势能,等于静电
力把它从该点移动到零势能位置时所做的功 (通常把离场源无限远处或大地表面的电势能规定为零)
讨论:
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?
3.沿电场线方向电势降低
例4. 把 q1 4 10 c 的试探电荷放在电场中的A点, 具有6 108 J 的电势能,求A点的电势. 若把 q2 2 1010 c 的试探电荷放在电场中的A点,电
荷所具有的电势能是多少? 若把 q3 2 1012 c 的试探电荷放在电场中的A点,电 荷所具有的电势能又是多少?
例2. 将一电量为 q 2 106 c 的点电荷 从电场外一点P移至电场中某点A, 电场力 做 功 4 105 J ,求A点的电势.
解: 场外一点P的电势为 p 0
从P A,电场力做的功 WPA = EPP - EPA
5
EPA WPA 4 10 J
EPA 4 105 A V 20V 6 q 2 10
点评:计算电势首先要规定零电势处,且 电势可以为负.
1. 电势具有相对性,确定电势,应先规定电场中 某处的电势为零.(通常规定离场源电荷无限远 处或大地的电势为零.) 2. 电势是标量,有正负,数值取决于零电势的 选取.(负电势表示该处的电势比零电势处
电势低.)
15V
5V 8V
B
0V
—3V E
18V
重力势能:
v
沿着力的方向运动:势能减 逆着力的方向运动:势能增
v G
G
势能减少
势能增加
人教版高二物理选修3-1-电势能和电势优质课件(38张PPT)
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例3. 将一电量为 q2106c 的点电
荷从电场外一点P移至电场中某点A, 电
场力做 功4105J ,求A点的电势.
设场外一点P的电势为 p 0
解: 从P A,电场力做的功 W E PA
E P A W 4 1 5 0 J
AE q PA2 4 1 10 0 6 5V2V 0
点评:电势的确定首先要确定零电势处, 且电势可以为负.
4电势能和电势 课件(38张PPT)(获奖课件推荐下载) 精编优质课PPT人教版高二物理选修3-1:1. 4电势能和电势 课件(38张PPT)(获奖课件推荐下载) 4电势能和电势 课件(38张PPT)(获奖课件推荐下载)
电荷在某点的电势能,等于静电力把它从 该处移动到零势能位置所做的功
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1. 电场线指向电势降低的方向
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1. 电场线指向电势降低的方向 2.与电势能的情况相似,应先确定电场 中某点的电势为零.(通常取离场源电 荷无限远处或大地的电势为零.) 3.电势是标量,只有大小,没有方向.(负电 势表示该处的电势比零电势处电势低.)
垂直于电场线的一簇平面 精编优质课PPT人教版高二物理选修3-1:1. 如图所示,设想把一试探电荷+q 放在电场中某处A或B。
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3.电势是标量,只有大小,没有方向.(负电势表示该处的电势比零电势处电势低.)
2020/12/18
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例2. 将一电量为 ,求A点的电势.
的点电荷从电场q外一2点P移1至0电6场c中某点A, 电场力做 功
4105J
解:
设场外一点P的电势为
p 0
从P A,电场力做的功
W E PA
E P A W 4 1 5 0 J
的电场分布图又是怎样的呢?(正像地理上描绘的地形图与矿产资源分布图不一样,电场 的力的分布图与能的分布图肯定也是不一样的。)用什么办法可以描绘出电场的能的分布 图呢?
我们知道,电场中每个点的电势一般是不相同的,但仍
然有许多点的电势是相同的。例如点电荷形成的电场中,离 场源距离相等的各点电势都是相同的( φA=φB ),若把这 些点连起来,则构成一个曲面,我们把这个面叫做“等势 面”。
2. 静电力做的功等于电势能的减少量 WAB = EPA - EPB
3. 电荷在某点的电势能,等于静电力把它 从该点移动到零势能位置时电场力所做的功.
(通常把离场源无限远处或大地表面的电势能规定为零)
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16
什么是比值定义法?之前学过的什么物理量是通过它定义 的?
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势面的法线表示了电场的方向,电场线的方 向是由高等势面指向低等势面。 (4)匀强电场的等势面是一组相互平行的疏密均 匀的平面;
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25
几种常见电场的等势面分布图谱:
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离导体表面越近,等势面的形状与 导体表面越相似。
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1.处于静电平衡状态的导体上各点的电势处处相等,整个导体是一个等势体。
17
讨论电势能与电荷的比值? 取O点的电势能为零, 则:
EPA = q E L COSθ 2020/12/18
+ A
E
L θ
O
EPA ELCOSθ q
18
三. 电势
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
2. 公式:
EP q
3. 单位: 伏特 符号为V
1 V = 1 J/C
AEqPA2 4 1 1 0 06 5V2V 0
点评:电势的确定首先要确定零电势处,且电势可以为负.
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思考
在上面关于电势能和电势的讨论及插图中,我们一直把试探电荷q当作正 电荷处理.请把q当做负电荷,重复以上讨论.其结果与上面的结果是否一致?
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前面我们曾经用电场线描绘了电场的力的性质的分布图,那么从能量的角度描绘出来
·B ·A
·Q ·C
在地图上我们常用等高线来表示地形的高低,与此相似,电场中常用“等势面”来表 示电势的高低。
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四、等势面:电场中电势相同的各点构成的面。
(1)在同一等势面上移动电荷,电场力不做功; (2)等势面与电场线处处垂直; (3)等势面间的疏密程度表示了场强的大小;等
节电势能和电势
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1
试探电荷静止的放入电场中,将如何运动? +
E F
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.
讨论:什么能转换为动能的呢?
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2
将试探正电荷q在电场强度为E的匀强电场中沿几条不同路径从A点移动 到B点,静电力对电荷做功分别为多少?
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3
A
沿直线
B
q ө A
甲
W=F cosθ·|AB|=q E ·|AM|
E B F M
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4
A
沿 折 线AMB
B
A
M
өq A
B q
F M
甲 W1=qE ·|AM|
E F
M
B
W2=0
所以:全过程做功 W=W1+W2=q E·|AM|
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5
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因为处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零,在导体的任意
B·
两点间移动电荷电场力都不做功,表明导体内各点(包括表面)
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14
类似重力势能,首先要确定零电势能处.
设A点的电势能
EPA 0
W ABEPA EPB
E PB W AB 130 J
点评:
1.确定电势能,首先要确定零电势能处. 2.电势能为负表示电荷在该处的电势能小于势能 1. 定义:
电场中的电荷由于受到电场力 作用而具有的势能。
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我们学过了什么物理量做功与路径无关,只与初末位置有关?
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9
重力场
重力场与电场的类比
电场
m mg
场方向
地球
+q qE 场方向
负电荷
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地球附近的重力场跟电荷的电场相似
-q qE 场方向
正电 荷
10
重力做功与重力势能的关系
重力做的功等于重力势能的减少量. WG = EP1 - EP2 = -ΔEP
12
例1. 如图,在场强 功为多少?电势能如何变化?
E 1 0 NC 的匀强电场中,点电荷q=+1C3从A移动到B,AB相距L=1m,电场力做
W=E q L=
103 J
A
q
EpW13 0J
即电势能减少
103 J
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E B F
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要想确定电荷q在B点的电势能,该怎么办? ( 提示:类似于重力势能的确定 )
沿曲线ANB呢?
E B N F A 乙
6
用无数组跟静电力垂直和平行的折线来逼近ANB E
M
乙 W = q E·|AM|
由以上的推导我们发现了什么?
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7
一.静电力做功的特点
在匀强电场中移动电荷时,静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关,但与 电荷经过的路径无关.
推广:非匀强电场也适用.
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1.沿着电场线方向,电势将怎样变化?
2.如何确定电场中某点的电势?
(提示:类比于电势能的确定.) 3.电势为负数时,负号表示方向吗?
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1. 电场线指向电势降低的方向
2.与电势能的情况相似,应先确定电场中某点的电势为零.(通常取离场源电荷无限 远处或大地的电势为零.)
1. 重力做正功,重力势能减少. 2. 重力做负功,即物体克服重力做功, 重力势能增加.
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电场力做功与电势能的关系
E
v
A
+
B
E
v
A
+
B
正电荷从A点移到B点时,静电力做正 功,电荷的电势能减少.
2020/12/18
正电荷从B点移到A点时,静电力做负 功,即电荷克服静电力做功,电荷的电势能 增加.