高中物理电势和电势差
高中物理电势能 电势 电势差 课件
(J
C)
1V 1J C
拓展1:将带电小球从电场中的A点移到B点,克服静电 力做了3×10-5J的功,再从B移到C,静电力做了1.2×105J的功.假设带电小球电荷量为q=6×10-6C,那么: 〔4〕如果规定A点的电势能为零,那么该电荷在B点和C 点的电势分别为多少?
〔5〕如果规定B点的电势能为零,那么该电荷在A点和C 点的电势分别为多少?
+q0在A点具有的电势能为: EP1=q0Ed
+2q0在A点具有的电势能为: EP2=2q0Ed
+3q0在A点具有的电势能为: EP3=3q0Ed
…… ……
还发现:
发现:不同电荷在电场中同一位置具有 的电势能不一样
Ep1 EP2 Ep3 ... EP
q0 2q0 3q0
q
Ep 比值都相等!!! q
注意:U AB A B 该式进行计算时必须把 每一个物理量的正、负号带入进行计算
从例题中还可总结出电势差的特点:
5、电势差由电场和场内两点位置决定,与零电势点的选取无关 与检验电荷q无关,与移动电荷做的功wAB无关
四、电势差
1、定义:两点电势之差,通常也称为电压
2、定义式:U AB A B
2、定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值
3、定义式:
Eபைடு நூலகம் q
(比值定义法)即
与EP、q无关
4、国际单位:伏特,简称伏(符号V)或者
焦耳 库仑
(J
C)
1V 1J C
5、由 EP q 确定零电势点也就确定了电势能零点(相对性)
电场中某点的电势是相对的,它的大小和零电势点的选取有关
6、电势是标量:只有大小没有方向,但有正负之分
[高中物理课件]电势能 电势 电势差
注意 电势、电势能具有相对性,要确定电场中某点的电势或电荷在 电场中某点具有的电势能必须选取零电势点或零势能位置,但电势能的 变化和电势差具有绝对性,与零势能位置、零电势点的选取无关。
(1)电势差是一个矢量,有正值和负值之分。 ( ) (2)静电场中A、B两点的电势差是恒定的,所以UAB=UBA。 ( ) 答案 (1)✕ (2)✕
(1)电场力做功与重力做功相似,均与路径无关。 ( ) (2)电势能是一个矢量,所以有正值和负值之分。 ( ) (3)电场力与速度方向夹角小于90°时,电场力做正功。 ( ) 答案 (1)√ (2)✕ (3)√
1.电场力做功的计算方法 (1)WAB=qUAB(普遍适用); (2)W=qEl cos θ(适用于匀强电场); (3)WAB=-ΔEp=EpA-EpB(从能量角度求解); (4)W电+W非电=ΔEk(由动能定理求解)。 2.带电粒子在电场中做曲线运动时正负功的判断 (1)粒子的速度方向一定沿轨迹的切线方向,粒子所受合力方向一定指 向轨迹弯曲的凹侧。 (2)电场力方向与速度方向夹角小于90°,电场力做正功;夹角大于90°,电场力 做负功。
考点三 等势面
等势面 (1)定义:电场中电势相等的各点构成的面。 (2)特点 a.电场线跟等势面① 垂直 ,即场强的方向跟等势面② 垂直 。 b.在等势面上移动电荷时电场力不做功。 c.电场线总是从③ 电势高 的等势面指向④ 电势低 的等势面。 d.等差等势面越密的地方电场强度⑤ 越大 ;反之⑥ 越小 。
答案 C 由轨迹图可知电场力指向轨迹凹侧,因电场方向不明,粒子电 性不明,则电势高低无法判断,选项A、B错误;由图可知,b处等势线比a 处稀疏,电场强度小,选项D错误;粒子从a到b,电场力做负功,电势能增大, 选项C正确。
高中物理电势和电势差
电势和电势差(选修3-1第一章第四节)【学习目标】:1.理解电势和电势差的概念;2.知道电势和电势差的关系,理解电势与参考点的选择有关,电势差与参考点的选择无关;3.知道电势能的概念,知道电场力做功与电势能变化的关系;4.了解等势面的意义和作用。
【学习过程】一、电势差(阅读课本P14“电势差”部分)1.概念:(1)电场力做功:电场力的确功跟电荷移动的路径______,只由电荷的______决定.(2)电势能:在电场中的电荷受到______,具有一定的电势能,电势能用E P表示(3)电场力做功与电势能的关系: 若电场力对电荷做功,则电荷的电势能______,______能转化为______能;若电荷克服电场力做功,则电荷电势能______,______能转化为______能。
关系式:____________(4)电势差:在电场中两点间移动电荷,_______与被移动电荷的_______的比值叫做_______间的电势差。
①公式:_______单位: _____.电势差是一个___量.②电势差与电场力做的功___关,与移动电荷的电荷量___关.2、讨论与交流练习1.将电荷量为q=3.0X10-9C的点电荷从电场中A点移动到B点,电场力所做的功为-6.0X10-7J,求(1)A、B两点间的电势差?(2)如果该点电荷的电荷量为-6.0X10-9C,则电场力做功是多少?电势能如何变?练习2.(双选题)一个电量为q=+10-5C的电荷从电场内一点A运动到另一点B,电荷克服电场力做功0.006J(电荷只受电场力作用),在此过程电荷()A.电势能增加0.006J B.电势能减少0.006JC.动能增加0.006J D.动能减少0.006J练习3.(单选题)上题中AB两点的电势差U AB为()A.600V B.-600V C.60 V D.-60V练习4.(双选题):对U AB=1V的理解,正确的是()A.从A到B移动1C的电荷,电场力做功1JB.从A到B移动1C的正电荷,电场力做功1JC.从A到B移动1C的负电荷,克服电场力做功1JD.从A到B移动1C的负电荷,电场力做功1J练习5.(单选题)在电场中移动点电荷时,不正确的是( )A .电场力对正电荷做的正功等于电荷电势能的减少B .电场力对正电荷做的负功等于电荷电势能的增加C .电场力对负电荷做的正功等于电荷电势能的减少D .电场力对负电荷做的负功等于电荷电势能的减少练习6(单选题)在电场中某两点移动电荷,不正确的是( )A .电场力对正电荷做的正功与电荷电量的比值等于这两点的电势差B .将1C 电荷从一点移到另一点,电场力做1J 的功,这两点的电势差大小为1VC .将一个电子从一点移到另一点,电场力做1eV 的功,这两点的电势差大小为1VD .电场力对负电荷做的负功等于电荷电势能的减少二、电势(阅读课本P15“电势”后填空)1.零电势点:在电场中选定一个____,规定该点的电势值为___,则该电就叫做零电势点。
人教版高中物理第二册电势差 电势教案
电势差电势教学目标一、知识目标1.理解电势差的概念及其定义式UAB =qWAB,会根据电荷q在电场中移动时电场力所做的功WAB 计算电势差UAB,会根据电势差UAB计算电荷q在电场中移动时电场力所做的功WAB=qUAB.2.理解电势的概念,知道电势与电势差的关系UAB =BAϕϕ-,知道电势的值与零电势的选择有关.3.知道在电场中沿着电场线的方向电势越来越低.4.知道什么是电势能,知道电场力做功与电势能改变的关系.二、能力目标培养学生的分析能力、综合能力.三、德育目标使学生能从类似的事物中找出共性.教学重点电势、电势差的概念.教学难点电势、电势差的概念引入.教学方法类比法、归纳法、问题解决法教学用具投影仪、投影片课时安排1课时教学过程[投影本节学习目标和学法指导](一)学习目标1.知道电势差和电势是从电场力做功、电场有能量来描述电场的物理量.2.理解电势差的物理意义.会用电势差的公式及其变形W=qU进行计算.3.理解电势的物理意义.会用电势的差值表示电势差,会比较电场中各点电势高低. (二)学法指导1.对电势、电势差的理解类比高度、高度差来学习,通过类比建立概念.2.电场力做功与电势能的关系认识同样也用类比的方法来进行(类比重力做功与重力势能的关系)[学习目标完成过程] 一、引入课题前面从电荷受到电场力的作用出发,研究了电场力的性质. 本节从电场力做功,做功和能量的关系来研究电场能的性质. 二、新课教学 (一)电势差[投影]某实验者在做研究不同电荷从同一点A 移到另外的同一点B 电场力做功情况的实验数据如下表所示:[学生活动]观察表中数据特点,找出其规律性. [学生汇报观察结果,激励评价]≈q W AB2J/C ≈q W AC 3J/C[过渡设疑]结果可以说明什么问题呢? [学生探究活动] 互动探究、小组讨论.[抽查学生代表叙述自己的观点] [教师点拨拓展]从实验数据可归纳出这样一条规律:电场力做功与电荷量的比值是一个定值,这个值与电场中的两点有关(如A →B ,2 A →C 、3)也说明这个比值可以反映电场中的一个性质. [引申]定义电势差:电荷q 在电场中由一点A 移动到另一点B 时,电场力所做的功W AB 与电荷量q 的比值WAB/q,叫做A、B两点问的电势差.[学生活动]阅读课本相关内容,了解电势差的其他特点,归纳总结.[投影展示学生的知识点归纳][教师点拨拓展基本知识点]1.公式:UAB =q WABUAB→A、B两点问的电势差UAB→把q从A移到B电场力所做的功.2.电势差的单位V,同电压单位.规定:如果1 C的正电荷在电场中由一点移动到另一点时,电场力所做的功为1 J,则这两点间的电势差就是1 V.1 V=1 J/C.3.电势差在数值上等于单位正电荷从A点移动到B点时电场力所做的功. [深入探究]投影问题讨论1.电势差的值可否为负值,它是标量吗?2.在计算电场力做功时,除了用W=F·scosθ,还有什么方法?3.电场力做功与路径有关吗?类似哪个力做功?[学生活动设计]重新阅读课本,结合已有知识结构分析问题,接着再互动探究——小组讨论.[学生汇报讨论结果,教师激励评价][教师结合学生情况点拨拓展]1.由于W、q有正有负得出U也有正有负,但它表示的不是方向,也就是说U是标量. 2.计算电场力做功的方法:W=F·s·cosθ(一般在匀强电场中,F=Eq恒力)W=Uq (任何电场)3.电场力做功与路径无关(可通过实验证实),类似重力做功.[过渡设疑]那么电场中的电势差,类似于重力场中的什么量呢?[学生探究活动]结合W=mgh,W=Uq 类比分析讨论.[学生叙述讨论结果] [教师点拨拓展,方法渗透]电场中两点间电势差,类似于重力场中两点间的高度差.物体在重力场中由某一位置A 移动到另一位置B ,重力对物体所做的功与物体的重力威正比,这个比值就是A 、B 两点间的高度差h=m g W AB电荷在电场中由某一位置A 移动到另一位置B ,电场力对电荷所做的功与电荷q 成正比,这个比值叫A 、B 两点间的电势差.U AB =q W AB[实例分析] 课本例1[投影]解析:由于电荷从A 到B 和从B 到A 的轨迹相同,只不过两过程各位置的速度方向相反,又在各位置电荷受力相同,所以可推得W AB =-W BA . 由电势差的定义得U AB =q W AB=2VU BA =q W BA=-2V[题后总结]应用W AB =qU AB 求解问题时:1.可将q 、U AB 连同正负号一同代入.2.将q 、U AB 的绝对值代入,功的正、负根据电场力与位移(或速度)方向之间的关系来判断.3.运用U AB =q W AB时,W AB 、q 正负号一同代入.(二)电势 [问题讨论]通常说海拔多高是什么意思? [录像资料]世界各大名山的海拔高度. [学生探究活动] 结合地理知识分析作答. [师生互动][结论]通常说海拔多高是选取海平面作参考平面,以山顶与参考平面的高度差作为山高度.[类比引入]类似地,如果在电场中选择某一参考点作为零电势点,就可以由电势差来定义电场中各点的电势.电势通常用ϕ来表示. [学生探究活动]结合电势差与电势的概念分析U 与ϕ的关系,类比高度差与高度的关系探究. [学生汇报类比结果,教师点拨]U AB =ϕA -ϕB⇒ϕA =U AO =−−→−=Cq AO q W 1ϕA =U AO =W AO [拓展]电场中某点(A)的电势(ϕA ),等于单位正电荷(q=1 C)由该点移动到参考点(O 点,零电势点)时电场力所做的功(W AO ). [实例分析,理解概念]如下图所示,已知A 、B 、C 、D 四点的电势分别为12 V 、9 V 、6 V 、3 V ,且E 点电势为O ,试描述它们的物理意义.A点电势为12V,表示把1C的电荷从A点移到E点时,电场力所做的功为12V.[拓展]假设把lC的电荷从E点移到F点,电场力做的功为-6J,则F点的电势为-6V.[学生活动]阅读课本相关内容,深入理解电势.[投影]有关电势的思考题:1.UAB 与UBA有什么关系?2.ϕA与零电势点选择有关吗?电势差U AB与零电势点的选择有关吗? 3.在电场中沿场强方向移动单位正电荷时,电势将如何变化?[学生探究活动]结合自己的知识结构独立思考、推导.[教师抽查学生结果,并点拨拓展](1)⇒⎭⎬⎫-=-=ABBABAABUUϕϕϕϕUAB=-UBA(2)电场中某点的电势和零电势点的选取有关;电场中两点间的电势差和零电势点的选择无关.(类比高度与高度差)(3)沿电场线方向移动单位正电荷时,电场力做正功,即WAB >O,所以UAB=qWAB>O.又U AB =BAϕϕ-,所以BAϕϕ>.[结论]沿电场线方向,电势越来越低.(三)电势能[学生活动]阅读课本相关内容,归纳相关知识点.[阅读提纲]1.电势能可类比什么势能及做功的关系得出?2.电势能的变化与电场做功的定性关系如何?定量关系呢?[师生互动归纳]在重力场中,物体具有重力势能,且重力做正功,重力势能减小,重力做负功,重力势能增加,有WG =-△Ep.类比:在电场中,物体具有电势能,且电场力做正功,电势能减小,电场力做负功,电力势能增加,有W电=△E.[深入认识]教师介绍若取无穷远处为电势零时,则有E=ϕq.即电势能等于电势与电荷量的乘积.[实例分析,理解电势能][投影]电场中有A、B两点,已知ϕA=800V,ϕB=-200V.将一电荷q=1.5×10-8C由A点移到B点,电场力做了多少功?电势能是增加还是减少?增加或减少多少?=ϕA-ϕB=[800-(-200)]V=1000V解:UAB所以WAB口U仙一(一1.5×10“)×1000 J一一1.5×10。
高中物理选修3-1电势能和电势知识点总结
高中物理选修3-1电势能和电势知识点总结人教版选修3-1第一章静电场第4节《电势能和电势》一直是高二学生学习难点,我们要掌握好这一节的知识点。
下面是本人给大家带来的高中物理电势能和电势知识点,希望对你有帮助。
高中物理电势能和电势知识点一、电势差:电势差等于电场中两点电势的差值。
电场中某点的电势,就是该点相对于零势点的电势差。
(1)计算式(2)单位:伏特(V)(3)电势差是标量。
其正负表示大小。
二、电场力的功电场力做功的特点:电场力做功与重力做功一样,只与始末位置有关,与路径无关。
1. 电势能:电荷处于电场中时所具有的,由其在电场中的位置决定的能量称为电势能.注意:系统性、相对性2. 电势能的变化与电场力做功的关系(1)电荷在电场中具有电势能。
(2)电场力对电荷做正功,电荷的电势能减小。
(3)电场力对电荷做负功,电荷的电势能增大。
(4)电场力做多少功,电荷电势能就变化多少。
(5)电势能是相对的,与零电势能面有关(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。
)(6)电势能是电荷和电场所共有的,具有系统性。
(7)电势能是标量。
3. 电势能大小的确定电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处电场力所做的功。
三、电势电势:置于电场中某点的试探电荷具有的电势能与其电量的比叫做该点的电势。
是描述电场的能的性质的物理量。
其大小与试探电荷的正负及电量q均无关,只与电场中该点在电场中的位置有关,故其可衡量电场的性质。
单位:伏特(V)标量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。
2. 电势的固有性:电场中某点的电势的大小是由电场本身的性质决定的,与放不放电荷及放什么电荷无关。
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.)4. 计算时EP,q, 都带正负号。
高中物理第八章电势能电势电势差一
内容 基本要求略高要求较高要求 电场力做功总结电场力做功的特点 计算电场力做功 电势能 电势能的定义,电势能的相对性电场力做功与电势能改变之间的关系有关电势能的计算 电势 电势的定义,电势的相对性有关电势的计算等势面 等势面的特点 知道常见带电体等势面的分布特点电势差电势差的定义,绝对性匀强电场中电势差与场强的关系电势差的综合计算四、电势能 电势 电势差●知识点1 电场力做功的特点与计算1.电场力做功的特点:在匀强电场中,将一点电荷从A 点移到B 点,如图所示,设A B 、两点沿场强方向相距为d ,现将q 分别沿三条不同的路径由A 移到B .可以证明电场力做的功AB W qEd =.即电场力做功跟移动电荷的路径无关. 2.电场力做功的计算方法1由公式cos W F s θ=⋅⋅计算.此公式只适合于匀强电场中,可变形为cos W qE s θ=⋅⋅.2由W qU =来计算,此公式适用于任何形式的静电场.利用W qU =计算电场力的功时可将q 、U 的正负号一起代入,计算出W 的正、负,也可只代入q 、U 的绝对值,然后根据电荷的性质,电场力方向和移动方向判断功的正负.参考知识点53由动能定理来计算:k W W E +=∆电场力其他力.4由电势能的变化计算:12W E E =-.参考知识点2●知识点2 电势能1.定义: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.电势能的改变量等于电场力做功的多少,即AB AB A B W qU E E ==-.若0B E =,则A AB E W = 2.理解:1电势能的数值是相对的,与电势零点的选取有关.2电势能不能作为描述电场性质的物理量,因为电势能的大小、正负都与检验电荷有关.3通常把电荷在离场源电荷无穷远处的电势能规定为零,或把电荷在大地表面上的电势能规定为零;3.电势能大小的比较方法 1场源电荷判断法①场源电荷为正,离场源电荷越近,正检验电荷电势能越大,负检验电荷电势能越小. ②场源电荷为负,离场源电荷越近,正检验电荷电势能越小,负检验电荷电势能越大. 2电场线法①正电荷顺着电场线方向移动,电势能逐渐减小,逆着电场线方向移动,电势能逐渐增大.知识点睛考试要求电势能 电势 电势差一②负电荷顺着电场线方向移动,电势能逐渐增大,逆着电场线方向移动,电势能逐渐减小. 应特别注意,在电场中沿相同的方向移动正电荷和负电荷,电势能的变化是相反的. 3做功正负判断法无论正、负电荷在什么样的电场中,只要电场力做正功,电荷的电势能一定减小,电场力做负功,即电荷克服电场力做功,电荷的电势能一定增加.●知识点3 电势1.定义:电荷在电场中某一点的电势能与它电荷量的比值,叫做这一点的电势;如果用ϕ表示电势,用p E 表示电荷q 的电势能,则pE qϕ=. 单位:在国际单位制中,电势的单位是伏特,符号为V ,在电场中的某一点,如果电荷量为1C 的电荷在该点的电势能为1J ,这一点的电势就是1V ,即1V 1J/C =;2.理解:1定义式:p E q ϕ=普遍适用.决定式:Qk rϕ=,适用点电荷电场.本公式不作计算要求2电势是标量,只有大小和正负,没有方向.空间某处的电势若由几个电荷共同产生,则该点的电势就等于各电荷单独在该点产生的电势的代数和.电势的正负代表大小,3V A ϕ=+,5V B ϕ=-,则0A B ϕϕ>>3电场中某点的电势与零电势的位置选取有关,一般情况下选取大地或无限远处为零电势位置.这样,正电荷产生的电势为正,负电荷产生的电势为负,电势的正、负和数值与放入的电荷无关. 4电势差与电势的关系为AB A B U ϕϕ=-,且AB BA U U =-参考知识点53.电势高低的判断1沿电场线方向电势越来越低.2正电荷在电势高处电势能大,负电荷在电势高处电势能小.3取无穷远处电势为零,正电荷周围电势为正,靠近正电荷处电势高;负电荷周围电势为负值,靠近负电荷处电势低.454单位符合:N /C ;V /m单位符号:V(1V =1J /C)●知识点4 等势面1.定义:电场中电势相等的点构成的面叫等势面. 2.特点:1电场线总是与等势面垂直,且从高等势面指向低等势面.2电场线越密的地方,等势面越密.前提:相邻两个等势面之间的电势差相等 3沿着等势面移动电荷电场力不做功. 4两个电势不等的等势面不能相交.3.常见电场等势面的形状图中相邻两个等势面之间的电势差相等 1点电荷的电场:等势面是一系列同心圆球,如图.2等量异种、同种点电荷的电场的等势面比较.如图甲乙.3匀强电场:等势面是相互平行、间隔相等的一族平面,如图.●知识点5 电势差1.定义:电场中两点间电势的差值叫做电势差,即AB A B U ϕϕ=-.2.理解:电势差是标量,只决定于A B 、两点在电场中的位置.AB BA U U =-.3.静电力做功AB W 与电势差AB U 之间的关系:ABAB W U q =适用于一切电场 推导过程:()A B AB P P A B A B AB W E E q q q qU ϕϕϕϕ=-=-=-= 4.匀强电场中:AB U Ed =基础题【例1】 下列说法一定正确的是A .沿电场线的方向,场强逐渐减小B .沿电场线方向移动电荷,电场力一定对该电荷做正功C .检验电荷在电场线越密集的地方,具有的电势能越大例题精讲D.只受电场力作用的检验电荷在电场线越稀疏的地方,其加速度越小【巩固】在静电场中,将一电子从A点移到B点,电场力做了正功,则A. 电场强度的方向一定是由A点指向B点B. 电场强度的方向一定是由B点指向A点C. 电子在A点的电势能一定比在B点高D. 电子在B点的电势能一定比在A点高【巩固】下列说法正确的是A.电荷放在电势高的地方,电势能就大B.正电荷在电场中某点的电势能,一定大于负电荷在该点具有的电势能C.无论正电荷还是负电荷,克服电场力做功它的电势能都增大D.电场强度为零的点,电势一定为零【巩固】关于电势的高低下列说法正确的是A.沿电场线方向电势逐渐降低B.电势降低的方向一定是电场线的方向C.正电荷只受电场力作用下,一定向电势低的地方运动D.负电荷在只受电场力的作用下,由静止释放,一定向电势高的地方运动【巩固】下列关于电场性质的说法,正确的是A.电场强度大的地方电场线一定密,电势也一定高B.电场强度大的地方电场线一定密,但电势不一定高C.电场强度为零的地方,电势一定为零D.电势为零的地方,电场强度一定为零【巩固】一个点电荷从静电场中的a点移到b点,其电势能变化为零,则下列说法中错误的是A.a b、两点场强一定相等B.该点电荷一定沿电场线移动C.作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的D.a b、两点电势一定相等【巩固】关于等量异种电荷形成的电场,下列说法中正确的是A.两电荷连线的中垂线为一等势线,且其电势与无穷远处相同B.两电荷连线的中垂线为一等势线,但其电势小于无穷远处的电势C.带电粒子由两电荷连线的中垂线上的任一点,沿任何路径移到无穷远处,电场力一直不做功D.带电粒子由两电荷连线的中垂线上的任一点,沿任何路径移到无穷远处,电场力所做的总功为零【巩固】在静电场中,下列说法正确的是A.电场强度为零的位置,电势一定为零B.电势为零的位置电场强度一定为零C.同一等势面上的各点电场强度一定相等D.电场力对电荷做了功,则电荷的初末位置一定不在同一等势面上【例2】如图所示是一个点电荷电场中的等势面的一部分,下列说法中正确的是A.A点的场强一定大于B点的场强B.A点的场强可能等于B点的场强C.A点的电势一定高于B点的电势D.A点的电势一定低于B点的电势【巩固】如图所示,实直线是某电场中的一条电场线,虚线是该电场中的两条等势线,由图可以得出的正确结论是A .M 点的电势一定高于N 点的电势B .M 点的场强一定高于N 点的场强C .由M 点到N 点移动电荷时,电势能的改变量与零电势的选取无关D .某电荷在M 点或N 点具有的电势能与零电势的选取无关【例3】 如图所示,把电量为9510C --⨯的电荷,从电场中的A 点移到B 点,其电势能_______选填“增大”、“减小”或“不变”;若A 点的电势15V A U =,B 点的电势10V B U =,则此过程中电场力做的功为_______J .【巩固】如图所示,一束β粒子自下而上进人一水平方向的匀强电场后发生偏转,则电场方向向 ,进人电场后,β粒子的动能 填“增加”、“减少”或“不变”.【巩固】一负电荷仅受电场力的作用,从电场中的A 点运动到B 点,在此过程中该电荷做初速度为零的匀加速直线运动,A B 、两点电场强度A B E E 、及该电荷在A B 、两点的电势能PA PB E E 、之间的关系为A .AB E E =B .A B E E <C .PA PB E E =D .PA PBE E >【巩固】如图所示,带正电的点电荷固定于Q 点,电子在库仑力作用下,做以Q 为焦点的椭圆运动.M P N 、、为椭圆上的三点,P 点是轨道上离Q 最近的点.电子在从M 经P 到达N 点的过程中A .速率先增大后减小B .速率先减小后增大C .电势能先减小后增大D .电势能先增大后减小【巩固】如图所示,带正电的点电荷固定于Q 点,电子在库仑力作用下,沿顺时针方向做以Q 为一个焦点的椭圆运动.O 为椭圆的中心,M P N 、、为椭圆上的三个点,M 和N 分别是椭圆上离Q 最近和最远的点.则以下说法正确的是 A .电子在M 点的速率最小 B .电子在N 点的电势能最小C .电子在P 点受到的库仑力的方向指向O 点D .椭圆上N 点的电势最低【巩固】 空间存在竖直向上的匀强电场,质量为m 的带正电的微粒水平射入电场中,微粒的运动轨迹如图所示,在相等的时间间隔内A .重力做的功相等B .电场力做的功相等C .电场力做的功大于重力做的功D .电场力做的功小于重力做的功【巩固】一带正电的油滴在匀强电场中的运动轨迹如图中虚线所示,电场强度方向竖直向下,若不计空气阻力,则此带电油滴从a 运动到b 的过程中,有以下四种判断:①油滴的重力势能一定减少;②油滴的电势能一定减少;③油滴的动能的增加量大于电势能的减少量;④油滴的动能和电势能的和一定减少.其中正确的是 A .①②③ B.②③④ C. ①③④ D. ①②④【巩固】M N 、是一条电场线上的两点.在M 点由静止释放一个α粒子,粒子仅在电场力的作用,沿着电场线从M 点运动到N 点.粒子的速度随时间变化的规律如图所示.以下判断正确的是 A. 该电场可能是匀强电场 B.M 点的电势高于N 点的电势C.M 点到N 点,α粒子的电势能逐渐增大D.α粒子在M 点所受电场力大于在N 点所受电场力【巩固】如图所示,在点电荷+Q 的电场中,一带电粒子-q 的初速度v0恰与电场线QP 方向相同,则带电粒子-q在开始运动后,将A .沿电场线QP 做匀加速运动B .沿电场线QP 做变减速运动C .沿电场线QP 做变加速运动D .偏离电场线QP 做曲线运动中档题【例4】 如图所示甲是某电场中的一条电场线,a b 、是这条线上的两点,一负电荷只受电场力作用,沿电场线从a 运动到b .在这个过程中,电荷的速度―时间图线如图乙所示,比较a b 、两点电势的高低和场强的大小A .,a b a b E E ϕϕ><B .,a b a b E E ϕϕ=>C .,a b a b E E ϕϕ<>D .,a b a bE E ϕϕ=<【巩固】A B 、是某电场中一条电场线上的两点,一负电荷仅在电场力作用下,沿电场线从A 点运动到B 点,速度图像如图所示.下列关于A B 、两点电场强度E 的大小和电势ϕ的高低的判断,正确的是A .AB E E >B .A B E E <C .A B ϕϕ<D .A B ϕϕ>【巩固】如图所示,在一真空区域中,AB CD 、是圆O 的两条直径,在A B 、两点上各放置电荷量为Q +和Q -的点电荷,设C D 、两点的电场强度分别为C D E E 、,电势分别为C ϕ、D ϕ,下列说法正确的是 A .C E 与D E 相同,C ϕ与D ϕ相等 B .C E 与D E 相同,C ϕ与D ϕ不相等 C .C E 与D E 不相同,C ϕ与D ϕ相等 D .C E 与D E 不相同,C ϕ与D ϕ不相等【巩固】如图所示,实线为电场线,虚线为等势线,且AB BC =,电场中A B C 、、三点的场强分别为A B C E E E 、、,电势分别为A B C ϕϕϕ、、,AB BC 、间的电势差分别为AB BC U U 、,则下列关系中正确的有 A .A B C ϕϕϕ>> B .C B A E E E >>C .AB BC U U <D .AB BC U U =【巩固】有一电场的电场线如图所示,场中A B 、两点电场强度的大小和电势分别用A B E E 、和A B ϕϕ、表示,则A .,AB A B E E ϕϕ>> B .,A B A B E E ϕϕ><C .,A B A B E E ϕϕ<>D .,A B A BE E ϕϕ<<【巩固】某静电场的电场线分布如图所示,图中P 、Q 两点的电场强度的大小分别为P E 和Q E ,电势分别为PU 和Q U ,则A .P Q E E >,>P Q U UB .P Q E E >,<P Q U UC .<P Q E E ,>P Q U UD .<P QE E ,<P Q U U【例5】 如图所示,B C D 、、三点都在以点电荷Q +为圆心的某同心圆弧上,将一检验电荷从A 点分别移到B C D 、、各点时,电场力做功大小比较 A .AB AC W W > B .AD AB W W >C .AC AD W W =D .AB AC W W =【巩固】 如图所示,一绝缘细杆的两端各固定着一个小球,两小球带有等量异号的电荷,处于匀强电场中,电场方向如图中箭头所示.开始时,细杆与电场方向垂直,即在图中Ⅰ所示的位置,接着使细杆绕其中心转过90︒,到达图中Ⅱ所示的位置,最后,使细杆移到图中Ⅲ所示的位置.以1W 表示细杆由位置Ⅰ到位置Ⅱ过程中电场力对两小球所做的功,2W 表示细杆由位置Ⅱ到位置Ⅲ过程中电场力对两小球所做的功,则有 A .120,0W W =≠ B .120,0W W ==C .120,0W W ≠=D .120,0W W ≠≠【巩固】 在真空中的光滑水平绝缘面上有一带电小滑块;开始时滑块静止;若在滑块所在空间加一水平匀强电场1E 持续一段时间后立刻换成与1E 相反方向的匀强电场2E ;当电场2E 与电场1E 持续时间相同时,滑块恰好回到初始位置,且具有动能k E ;在上述过程中,1E 对滑块的电场力做功为1w ,冲量大小为1I ;2E 对滑块的电场力做功为2W ,冲量大小为2I ;则A .21I I =B .214I I =C .k k E W E W 75.0,25.021==D . k kE W E W 80.0,20.021==【巩固】 静电场中,带电粒子电场力作用下从电势为a ϕ的a 点运动至电势为b ϕ的b 点.若带电粒子在a b 、两点的速率分别为a b v v 、,不计重力,则带电粒子的比荷/q m 为A .22a bb a v v ϕϕ--B .22b ab a v v ϕϕ--C .222()a bb a v v ϕϕ--D .222()b ab a v v ϕϕ--【巩固】 如图所示,有一方向水平向右的匀强电场,一个质量为m 、带电荷量为q +的小球以初速度0v 从a 点竖直向上射入电场中.小球通过电场中b 点时速度大小为02v ,方向与电场方向一致.则a b 、两点间的电势差为A .22mv qB .203mv qC .2032mv qD .22mv q【例6】 如图所示,在粗糙、绝缘且足够大的水平面上固定着一个带负电荷的点电荷Q .将一个质量为m ,带电荷为q 的小金属块金属块可以看成为质点放在水平面上并由静止释放,金属块将在水平面上沿远离Q 的方向开始运动.则在金属块运动的整个过程中A .电场力对金属块做的功等于金属块增加的机械能B .金属块的电势能先减小后增大C .金属块的加速度一直减小D .电场对金属块所做的功一定等于摩擦产生的热【巩固】 如图所示,在粗糙水平面上固定一点电荷Q ,在M 点无初速度释放一带有恒定电荷量的小物块,小物块在Q 的电场中运动到N 点静止,则从M 点运动到N 点的过程中 A .小物块所受电场力逐渐减小 B .小物块具有的电势能逐渐减小 C .M 点的电势一定高于N 点的电势D .小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功【例7】 如图所示,实线是电场中一簇方向未知的电场线,虚线是一个带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a b 、是运动轨迹上的两点,若带电粒子只受电场力作用,根据此图能作出判断的是A. 带电粒子所带电荷的正、负B. 带电粒子在a b、两点何处受力较大C. 带电粒子在a b、两点何处的动能较大D. 带电粒子在a b、两点何处的电势能较大【巩固】如图所示,MN是一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.下列结论正确的是A.负点电荷一定位于M点左侧B.带电粒子在a点的加速度大于在b点的加速度C.带电粒子在a点时的电势能小于在b点时的电势能D.带电粒子从a到b过程中动量大小逐渐减小【巩固】如图所示,直线MN为点电荷Q的电场中的一条电场线.带正电的粒子只在电场力的作用下,沿着曲线由a向b运动,则A.点电荷Q是正电荷B.电势Ua>UbC.场强Ea>EbD.带电粒子的动能EKa>EKb【巩固】如图所示,图中的实线是一个未知方向的电场线,虚线是一个带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点,若带电粒子在运动过程中只受电场力作用,则下列判断正确的是A.带电粒子在a b、两点时受力方向都向右B.带电粒子在a点时的速率比b时的大C.带电粒子在a点时的电势能比在b点时的大D.带电粒子所带电荷一定为正电【巩固】如图,一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中,在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹;M和N是轨迹上的两点,其中M点在轨迹的最右点;不计重力,下列表述正确的是A.粒子在M点的速率最大B.粒子所受电场力沿电场方向C.粒子在电场中的加速度不变D.粒子在电场中的电势能始终在增加【巩固】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【巩固】 如图所示,一电场的电场线分布关于y 轴沿竖直方向对称,O M N 、、是y 轴上的三个点,且OM MN =. P 点在y 轴右侧,MP ON ⊥. 则A .M 点的电势比P 点的电势高B .将负电荷由O 点移动到P 点,电场力做正功C .M N 、两点间的电势差大于O M 、两点间的电势差D .在O 点静止释放一带正电粒子,该粒子将沿y 轴做直线运动【巩固】 空间某区域内存在电场,电场线在某竖直平面内的分布如图所示;一个质量为m 、电量为q 的小球在该电场中运动,小球经过A 点时的速度大小为1v ,方向水平向右,运动至B 点时的速度大小为2v ,运动方向与水平方向之间的夹角为α;若A 、B 两点之间的高度差为h ,水平距离为S ,则以下判断中正确的是A .A 、B 两点的电场强度和电势大小关系为A B E E <、A B ϕϕ< B .如果21v v >,则说明电场力一定做正功C .A 、B 两点间的电势差为2221()2m v v q-D .小球从A 运动到B 点的过程中电场力做的功为22211122mv mv mgh --【巩固】 如图所示,虚线a b c 、、代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即ab bc U U =,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P Q 、是这条轨迹上的两点,据此可知 A .三个等势面中,a 的电势最高B .带电质点通过P 点时的电势能较Q 点大C .带电质点通过P 点时的动能较Q 点大D .带电质点通过P 点时的加速度较Q 点大【巩固】 一个电子只在电场力作用下从a 点运动到b 点的轨迹如图中虚线所示,图中一组平行实线可能是电场线也可能是等势面,则以下说法正确的是 A .无论图中的实线是电场线还是等势线,a 点的场强都比b 点的场强小 B .无论图中的实线是电场线还是等势线,a 点的电势都比b 点的电势高 C .无论图中的实线是电场线还是等势线,电子在a 点的电势能都比在b 点的电势能小 D .如果实线是等势面电子在a 点的速率一定大于在b 点的速率【巩固】 图中虚线匀为电场中与场强方向垂直的等间距平行直线,两粒子M N 、质量相等,所带电荷的绝对值也相等,现将M N 、从虚线上的O 点以相同速率射出,两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示.点a b c 、、为实线与虚线的交点,已知O 点电势高于c 点.若不计重力,则 A.M 带负电荷,N 带正电荷B.N 在a 点的速度与M 在c 点的速度大小相同C.N 在从O 点运动至a 点的过程中克服电场力做功D.M 从O 点运动至b 点的过程中,电场力对它做的功等于零【巩固】 如图所示,虚线为某点电荷电场的等势面,现有两个荷质比相同的粒子不计重力以相同的速率从同一等势面上的a 点进入电场后沿不同的轨迹1和2运动,则下列判断中正确的是A .两个粒子所带的电荷为同种电荷B .经过b d 、两点时,两粒子的速率相同C .经过c e 、两点时,两粒子的速率相同D .经过b d 、两点时,两粒子的加速度大小相同【巩固】 如图所示的同心圆虚线是电场中的一组等势线,一个电子只在电场力作用下沿着直线由A 向C 运动时的速度大小越来越小,B 为线段AC 的中点,则有A .电子沿AC 运动时受到的电场力越来越小B .电子沿AC 运动时它具有的电势能越来越大C .电势A B C U U U >>D .电势差AB BC U U =【巩固】 右图中的虚线为某电场的等势面,有两个带电粒子重力不计,以不同的速率,沿不同的方向,从A 点飞入电场后,沿不同的径迹1和2运动,由轨迹可以判断A .两粒子的电性一定相同B .粒子1的动能先减小后增大C .粒子2的电势能先增大后减小D .经过B 、C 两点时两粒子的速率可能相等【例8】 两个带电荷量均为Q 的正电荷,固定于两点,它们连线的垂直平分线MN 交其连线于O 点,如图所示,现在MN 上取a b 、两点,且aO Ob =,将电荷q 从a移至b 的过程中A .电场力一定先做正功后做负功B .电场力可能先做负功后做正功C .电场力一直做正功D .电场力一直做负功【巩固】 如图所示,在等量异种点电荷的电场中,将一个正的试探电荷由 A 点沿直线移到O 点,再沿直线由O 点移到B 点;在该过程中,检验电荷所受的电场力大小和方向如何改变 在该过程中,检验电荷的电势能如何改变【巩固】如图中,a b、带等量异种电荷,MN为ab连线的中垂线,现在有一个带电粒子从M点以一定初速度v射出,开始时一段轨迹如图中实线,不考虑粒子重力,则在飞越该电场的整个过程中A.该粒子带负电B.该粒子的动能先增大,后减小C.该粒子的电势能先减小,后增大D.该粒子运动到无穷远处后,速率的大小一定仍为v【巩固】如图所示,在y轴上关于O点对称的A B+,在x轴、两点有等量同种电荷Q 上C点有点电荷Q-,且CO OD∠=︒.下列判断正确的是ADO=,60A.O点电场强度为零B.D点电场强度为零C.若将点电荷q+从O移向C,电势能增大D.若将点电荷q-从O移向C,电势能增大【巩固】在光滑的绝缘水平面上,有一个正方形的abcd,顶点a c、处分别固定一个正点电荷,电荷量相等,如图所示;若将一个带负电的粒子置于b点,自由释放,粒子将沿着对角线bd往复运动;粒子从b点运动到d点的过程中A. 先作匀加速运动,后作匀减速运动B. 先从高电势到低电势,后从低电势到高电势C. 电势能与机械能之和先增大,后减小D. 电势能先减小,后增大【例9】如图所示,xOy坐标系中将一负检验电荷Q由y轴上a点移至x轴上b点时,需克服电场力做功W;若从a点移至x轴上c点时,也需克服电场力做功W,那么关于此空间存在的静电场可能是A.存在电场强度方向沿y轴正向的匀强电场B.存在电场强度方向沿y轴负向的匀强电场C.处于第Ⅰ象限某一位置的正点电荷形成的电场D.处于第Ⅳ象限某一位置的负点电荷形成的电场【巩固】如图所示,AB CD、是一个半径为r圆的两条直径,该圆处于匀强电场中,电场强度方向平行圆所在平面,在圆周所在的平面内将一个带正电的粒子从A点先。
高中物理必修课《电势能和电势、电势差》知识讲解及考点梳理
高中物理必修课《电势能和电势、电势差》知识讲解及考点梳理【学习目标】1. 类比重力场理解静电力做功、电势能的变化、电势能的确定方法; 2. 理解电势的定义以及电势差的意义,会比较两点电势的高低; 3. 理解电势对静电场能的性质的描述和电势的叠加原理;4. 明确场强和电势的区别与联系以及对应的电场线和等势面之间的区别和联系. 【要点梳理】要点一、静电力做功的特点在电场中将电荷q 从A 点移动到B 点,静电力做功与路径无关,只与A 、B 两点的位置有关. 说明:(1)静电力做功的特点不仅适用于匀强电场,而且适用于任何电场;(2)只要初、末位置确定了,移动电荷q 做的功就是W AB 就是确定值.要点二、电势能 要点诠释: (1)定义电荷在电场中具有的势能叫电势能.类似于物体在重力场中具有重力势能.用Ep 表示. (2)静电力做功与电势能变化的关系静电力做的功就等于电势能的减少量,即AB A B W =Ep -Ep .即静电力做多少正功,电荷电势能一定减少多少;静电力做多少负功,电荷电势能一定增加多少. (3)电势能的大小 ①零势点及选取和计算重力势能一样,电势能的计算必须取参考点,也就是说,电势能的数值是相对于参考位置来说的.所谓参考位置,就是电势能为零的位置,参考位置的选取是人为的,通常取无限远处或大地为参考点. ②电势能的计算设电荷的电场中某点A 的电势能为A Ep ,移到参考点O 电场力做功为W AO ,即AOpA pO W =E -E ,规定O 为参考点时,就有AO pA W =E ,也就是说电荷在电场中某点的电势能等于将这个电荷从电场中的该点移到零势点的过程电场力所做的功. (4)电势能与重力势能的类比要点三、电势 要点诠释: (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,叫做这一点的电势,用ϕ表示. 电势是表征电场中某点能的性质的物理量,仅与电场中某点性质有关,与电场力做功的值及试探电荷的电荷量、电性无关. (2)定义式: p E qϕ=(3)单位:电势的单位是伏特(V ),1V=1J/C(4)电势高低与电场线的关系:沿电场线方向,电势降低. 要点四、等势面 要点诠释:(1)定义:电场中电势相同的各点构成的面,叫做等势面. (2)等势面的特点:①在同一等势面上各点电势相等,所以在同一等势面上移动电荷,电场力不做功; ②电场线跟等势面一定垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面; ③等势面越密,电场强度越大; ④等势面不相交,不相切.(3)几种电场的电场线及等势面 ①孤立正点电荷:②等量异种电荷:③等量同种电荷:④匀强电场:注意:①等量同种电荷连线和中线上连线上:中点电势最小中线上:由中点到无穷远电势逐渐减小,无穷远电势为零. ②等量异种电荷连线上和中线上连线上:由正电荷到负电荷电势逐渐减小. 中线上:各点电势相等且都等于零.要点五、电势差 要点诠释:1.定义:电荷q 在电场中A 、B 两点间移动时,电场力所做的功W AB 跟它的电荷量q 的比值,叫做A 、B 间的电势差,也叫电压. 2.公式:ABAB W U q=3.单位:伏(V )4.电势差与电势的关系:AB A B U ϕϕ=-,电势差是标量,可以是正值,也可以是负值. 【典型例题】类型一、静电力做功的特点例1、如图所示,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.若沿直线AB 移动该电荷,电场力做的功W 1=__________;若沿路径ACB 移动该电荷,电场力做的功W 2=__________;若沿曲线ADB 移动该电荷,电场力做的功W 3=__________.由此可知,电荷在电场中移动时,电场力做功的特点是__________.【答案】qELcos θ;qELcos θ;qELcos θ;与路径无关,只与初末位置有关【解析】由功的定义式W=Fscos θ可得,电场力所做的功等于电场力与电荷在电场力方向的分位移scos θ的乘积.由图可以看出无论电荷沿哪个路径移动,电场力的方向总是水平向左的,电场力方向的分位移都是Lcos θ,所以电场力做的功都是qELcos θ,即电场力做功的特点是与路径无关,只与初末位置有关. 【总结升华】电场力做功的大小,与路径无关,只与初末位置有关,这是场力(重力、电场力)做功的一大特点. 举一反三【变式】如图所示,光滑绝缘细杆竖直放置,它与以正电荷为圆心的某一圆周交于B 、C 两点,质量为m ,带电量为-q 的有孔小球从杆上A 点无初速度下滑,AB=BC=h,到B . 求:(1)小球由A 到B 过程中电场力做的功; (2)AC 两点的电势差.【答案】12AB W mgh =2AC mgh U q=-【解析】 因为Q 是点电荷,所以以Q 为圆心的圆面是一个等势面,这是一个重要的隐含条件.由A 到B 过程中电场力是变力,所以不能直接用W Fs =来解,只能考虑应用功能关系.(1)因为杆是光滑的,所以小球从A 到B 过程中只有两个力做功:电场力的功W AB 和重力的功mgh ,由动能定理得:212AB B w mgh mv +=代入已知条件B V =得电场力做功11322AB W m gh mgh mgh =-= (2)因为B 、C 在同一个等势面上,所以B C ϕϕ=,即AC AB U U = 由AB AB W qU = 得 2AB AC W mgh U q q==-类型二、电势高低及电势能大小的判断例2、 如图所示,xOy 平面内有一匀强电场,场强为E ,方向未知,电场线跟x 轴的负方向夹角为θ,电子在坐标平面xOy 内,从原点O 以大小为v 0方向沿x 正方向的初速度射入电场,最后打在y 轴上的M 点.电子的质量为m ,电荷量为e ,重力不计.则( )A 、O 点电势高于M 点电势B 、运动过程中电子在M 点电势能最大C 、运动过程中,电子的电势能先减少后增加D 、电场对电子先做负功,后做正功【答案】D【解析】由电子的运动轨迹知,电子受到的电场力方向斜向上,故电场方向斜向下,M 点电势高于O 点,A 错误,电子在M 点电势能最小,B 错误,运动过程中,电子先克服电场力做功,后电场力对电子做正功,故C 错误,D 正确.【总结升华】1.比较电势高低的方法(1)沿电场线方向,电势越来越低.(2)判断出AB U 的正负,再由AB A B U ϕϕ=-,比较A B ϕϕ、的大小,若0AB U >,则A B ϕϕ>,若0AB U <,则A B ϕϕ<. 2.电势能大小的比较方法(1)做功判断法电场力做正功时电势能减小;电场力做负功时电势能增大.(对正、负电荷都适用). (2)依据电势高低判断正电荷在电势高处具有的电势能大,负电荷在电势低处具有的电势能大. 举一反三【变式1】关于电势与电势能的说法正确的是( ) A 、电荷在电场中电势高的地方电势能大B 、在电场中的某点,电量大的电荷具有的电势能比电量小的电荷具有的电势能大C 、正电荷形成的电场中,正电荷具有的电势能比负电荷具有的电势能大D 、负电荷形成的电场中,正电荷具有的电势能比负电荷具有的电势能小 【答案】CD【解析】正电荷在电势高处的电势能比电势低处的电势能大,负电荷则反之,所以A 错.当具有电势为正值时,电量大的电荷具有的电势能大于电量小的电荷具有的电势能,当电势为负值,恰好相反,所以B 错.正电荷形成的电场中,电势为正值,这样电势与正电荷的电量来积为正值,而负电荷在正电荷形成的电场中电势能为负值,因此C 正确.负电荷形成的电场中,电势为负值,因而正电荷具有的电势能为负值,负电荷具有的电势能为正值,所以D 正确.【变式2】如图所示,固定在Q 点的正点电荷的电场中有M 、N 两点,已知MQ<NQ ,下列叙述正确的是( ) A 、若把一正的点电荷从M 点沿直线移到N 点,则电场力对该电荷做功,电势能减少 B 、把一正的点电荷从M 点沿直线移到N 点,则该电荷克服电场力做功,电势能增加 C 、把一负的点电荷从M 点沿直线移到N 点,则电场力对该电荷做功,电势能减少D 、若把一负的点电荷从M 点移到N 点,再从N 点沿不同路径移回到M 点,则该电荷克服电场力做的功等于电场力对该电荷所做的功,电势能不变【答案】AD【高清课程:电势和电势能】【变式3】一个正电荷从无穷远处(电势为0)移入电场中的M 点,电场力做功8.0×10-9焦耳,若将另一个等量的负电荷从无穷远处移入同一电场中的N 点,必须克服电场力做功9.0×10-9焦耳,则M 、N 两点的电势大小的关系是( )A .φN <φM <0B .0<φM <φNC .φM <φN <0D .0<φN <φM 【答案】A类型三、电场力做功及电场中的功能关系例3、 如图所示,竖直向上的匀强电场中,绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上,上面放一质量为m 的带正电小球,小球与弹簧不连接,施加外力F 将小球向下压至某位置静止.现撤去F ,小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中,重力、电场力对小球所做的功分别为1W 和2W ,小球离开弹簧时速度为v ,不计空气阻力,则上述过程中 ( )A 、小球与弹簧组成的系统机械能守恒B 、小球的重力势能增加1W -C 、小球的机械能增加1221W mv + D 、小球的电势能减少2W【答案】BD【解析】本题考查势能大小和机械能守恒.由于电场力做正功,故小球与弹簧组成的系统机械能增加,机械能不守恒,故A 选项错误;重力做功是重力势能变化的量度,由题意知重力做负功,重力势能增加,故B 选项正确;小球增加的机械能在数值上等于除重力和弹力外,外力所做的功即W 2.故C 选项错误;根据电场力做功是电势能变化的量度,电场力做正功电势能减少,电场力做负功电势能增加,故D 选项正确. 【总结升华】电场中的功能关系 1.功能关系(1)若只有电场力做功,电势能与动能之和保持不变;(2)若只有电场力和重力做功,电势能、重力势能、动能之和保持不变; (3)除重力之外,其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化; (4)所有力对物体所做的功,等于物体动能的变化. 2.带电粒子在电场中做曲线运动时正负功的判断(1)粒子速度方向一定沿轨迹的切线方向,粒子受力方向一定沿电场线指向轨迹凹侧; (2)电场力与速度方向间夹角小于90°,电场力做正功;夹角大于90°,电场力做负功. 3.电场力做功的计算方法(1)由公式W Flcos θ=计算,此公式只适用于匀强电场,可变形为W qElcos θ= (2)由W qU =来计算,此公式适用于任何形式的静电场 (3)由动能定理来计算:k W W E ∆其他力力+=电场 (4)由电势能的变化计算:p1p2W E E 力=-电场举一反三【变式1】 图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4,相邻的等势面之间的电势差相等,其中等势面3的电势为0.一带正电的点电荷在静电力的作用下运动,经过a 、b 点时的动能分别为26 eV 和5 eV.当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为-8 eV ,它的动能应为( ) A 、8 eV B 、13 eV C 、20 eV D 、34 eV【答案】C【解析】等势面3的电势为零,则电势能也为零.由于两相邻等势面的电势差相等,又知ka kb E E >,则a 点的电势能可表示为2qU -(U 为相邻两等势面的电势差),b 点的电势能可表示为qU .由于总的能量守恒,则有:()ka kb E 2qU E qU +-=+ 即262qU 5qU -=+ 解得qU 7 eV = 则总能量为7 eV 5 eV 12 eV +=当电势能为8 eV -时,动能()0k E 12 eV 8 eV 2 eV =--=.【高清课程:电势和电势能】【变式2】一带电油滴在匀强电场E 中的运动轨迹如图中虚线所示,电场方向竖直向下,若不计空气阻力,则此带电油滴从a 运动到b 的过程中,能量变化情况为 A .动能减小B .电势能增加C .动能和电势能之和减小D .重力势能和电势能之和增加【答案】C【高清课程:电势和电势能】【变式3】在某一电场中,沿路径abc 移动一电子时,电场力做功分别为W ab =-4eV ,W bc =+2eV ,则三点电势a b c ϕϕϕ、、大小关系为 ,电势最高点与最低点的电势差为 .若将该点电荷从c 点移到a点,电场力做功为 .【答案】φa >φc >φb 4V 2eV 类型四、电场线与等势面的关系例4、 如图所示,实线为电场线,虚线为等势面,且AB=BC ,电场中的A 、B 、C 三点的场强分别为A B C E E E 、、,电势分别为A B C ϕϕϕ、、,AB 、BC 间的电势差分别为AB BC U U 、,则下列关系中正确的有( ) A 、A B C ϕϕϕ>> B 、C B A E E E >> C 、AB BC U U < D 、AB BC U U =【答案】ABC【解析】沿着电场线的方向电势降低,所以A B C ϕϕϕ>>,选项A 正确;电场线密的地方电场强度大,所以C B A E E E >>,选项B 正确;沿着电场线的方向电势降低U E l ∆=∆,在l ∆相同(AB=BC )的情况下,场强大的区间电势差也大,所以AB BC U U <,选项C 正确.【总结升华】等势面的特点:电场中电势相等的点所组成的面为等势面.它具有以下特点: (1)各点电势相等.(2)等势面上任意两点间的电势差为零. (3)电荷沿着等势面运动,电场力不做功.(4)处于静电平衡状态的导体是一个等势体,其面为等势面.(5)匀强电场,电势差相等的等势面间距离相等,点电荷形成的电场,电势差相等的等势面间距不相等,越向外距离越大.(6)等势面上各点的电势相等但电场强度不一定相等.(7)电场线跟等势面垂直,且由电势高的面指向电势低的面.(8)两个等势面永不相交.举一反三【变式1】某同学研究电子在匀强电场中的运动时,得到了电子由a点运动到b点的轨迹(虚线所示),图中一组平行实线可能是电场线,也可能是等势面,则下列说法正确的是( )A、不论图中实线是电场线还是等势面,a点的电势都比b点的电势低B、不论图中实线是电场线还是等势面,a点的场强都比b点的场强小C、如果图中实线是电场线,电子在a点动能较大D、如果图中实线是等势面,电子在b点动能较小【答案】D【解析】如果实线是电场线,由运动轨迹判断,电子受水平向右的电场力,场强方向水平向左,a点的电势低于b点的电势,电子在a点动能较小;如果实线是等势面,由运动轨迹判断,电子受竖直向下的电场力,场强方向竖直向上,a点的电势高于b点的电势,电子在b点动能较小.故D项正确,其他三项都不正确.【变式2】如图所示,一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称,O、M、N是y轴上的三个点,且OM=MN. P点在y轴右侧,MP⊥ON.则( )A、M点的电势比P点的电势高B、将负电荷由O点移动到P点,电场力做正功C、M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差D、在O点静止释放一带正电粒子,该粒子将沿y轴做直线运动【答案】AD【解析】本题考查由电场线的分布确定电场的任意位置场强大小、电势高低及带电粒子在电场中力与运动的关系,意在考查考生对电场线、场强、电势、电势差等基本概念的理解能力.在静电场中,沿着电场线方向,电势降低,A项正确;负电荷在电场中受力方向与电场线的切线方向相反,故由O向P运动时,电场力做负功,B项错;由电场线的疏密程度可知,OM段的任意点场强均大于MN段任意点场强,故移动同一正电荷在OM段和MN段间运动,电场力在OM段做功较多,故OM两点间电势差大于MN两点间电势差,C 项错;根据电场线关于y轴对称,故y轴上场强方向处处沿y轴正方向,故带正电粒子受力始终沿y轴正方向,故粒子做直线运动,D项正确.【高清课程:电势和电势能】【变式3】如图所示的实线为一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a 、b 是轨迹上的两点.带电粒子在运动中只受电场力作用,根据此图可作出正确判断的是( )A .带电粒子所带电荷的符号B .带电粒子在a 、b 两点的受力方向C .带电粒子在a 、b 两点的速度何处大D .带电粒子在a 、b 两点的电势能何处大【答案】BCD类型五、电场强度与电势的关系例5、 如图,P 、Q 是等量的正点电荷,O 是它们连线的中点,A 、B 是中垂线上的两点,OA <OB ,用E A 、E B 和A ϕ、B ϕ分别表示A 、B 两点的电场强度和电势,则( )A 、E A 一定大于EB ,A ϕ一定大于B ϕ B 、E A 不一定大于E B ,A ϕ一定大于B ϕC 、E A 一定大于E B ,A ϕ不一定大于B ϕD 、E A 不一定大于E B ,A ϕ不一定大于B ϕ【答案】B【解析】P 、Q 所在空间中各点的电场强度和电势由这两个点电荷共同决定,电场强度是矢量,P 、Q 两点电荷在O 点的合场强为零,在无限远处的合场强也为零,从O 点沿PQ 垂直平分线向远处移动,场强先增大,后减小,所以E A 不一定大于E B .电势是标量,由等量同号电荷的电场线分布图可知,从O 点向远处,电势是一直降低的,故A ϕ一定大于B ϕ,所以只有B 对.【总结升华】电场强度与电势的大小没有直接的关系,它们是从两个不同的角度描述场性质的物理量. ⑴电势是反映电场能的性质的物理量,而电场强度反映电场力的性质的物理量 ⑵电势是标量,具有相对性,而电场强度是矢量.⑶电势的正负有大小的含义,而电场强度的正负表示方向,并不表示大小.(4)电势与电场强度的大小没有必然的联系,某点的电势为零,电场强度可不为零,反之亦然. (5)电势和电场强度都是由电场本身的因素决定的,与检验电荷无关 举一反三【变式1】在静电场中( )A、电场处处为零的区域内,电势也一定处处为零 B、电场强度处处相同的区域内,电势也一定处处相同 C、电场强度的方向总是跟等势面垂直的 D、沿着电场强度的方向,电势总是不断降落 【答案】CD电势能和电势、电势差【学习目标】5. 类比重力场理解静电力做功、电势能的变化、电势能的确定方法; 6. 理解电势的定义以及电势差的意义,会比较两点电势的高低; 7. 理解电势对静电场能的性质的描述和电势的叠加原理;8. 明确场强和电势的区别与联系以及对应的电场线和等势面之间的区别和联系。
高中物理《电势能 电势与电势差》教学课件
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.
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?
+
+
电场力做功特点:静电力做功与路径无关,只与初末位置有关。
对于非匀强电场也适用
一、静电力做功的特点
把正电荷从A点移到B
+
把负电荷从A点移到B
-
d
+q
〔适用于非匀强电场〕
6.电势的另一种求解方式:
场中某点的电势数值上等于单位正电荷由该点 移动到参考点〔零势点〕时电场力所做的功
例1.在电场中把电荷q=- 2×10-9C 从A移到B点,克服电场力做了 1×10-7J的功,再把q由B点移到C点,电场力又做了4×10-7J 的正功。
〔1〕求AB、BC、AC间的电势差 〔2〕假设选C为参考点,求A点和B点的电势 〔3〕假设把电荷q=+1.5×10-9C 从A移到C,电场力做了多少功?
从P A,电场力做的功 W E PA
EPA W 4 10 5 J
A
EPA q
4 10 5 2 10 6
V
20V
注意:计算电势首先要规定零电势处,且电势可以为负.
问题:沿着电场线方向,电势如何变化呢?
4、沿着电场线的方向,电势越来越低 问题:如何确定电场中某点的电势呢?
5、电势具有相对性,先规定电场中某处的电势 为零,然后才能确定电场中其他各点的电势。 〔通常取离场源电荷无限远处或大地的电势为零〕
+
+
课堂练习
例1. 试探电荷q1放在电场中的A点,电势能为E(规定无限远处电
高中物理新选修课件电势和电势差
类平抛运动
当带电粒子初速度方向与电场力方 向垂直时,粒子做类平抛运动,可 用运动的合成与分解的方法处理。
圆周运动
当带电粒子所受的电场力恰好提供 向心力时,粒子做匀速圆周运动。
平行板电容器动态分析问题
电容器始终接在电源上
当两极板间的距离变化时,根据电容的决定式分析电容的变化,由题确定两极板间电量 的变化,由$C = frac{Q}{U}$分析两极板间的电势差的变化。
零点选择
理论上可以选择电场中任意一点作为电势零点,但通常为了方便计算和比较,会 选择无限远处或大地作为电势零点。在实际问题中,也可以根据具体情况选择合 适的电势零点。
电场强度与电势关系
电场强度与电势梯度关系
电场强度E等于电势φ的负梯度,即E=-∇φ。这表明电场强度 的方向与电势降低最快的方向一致。
非匀强电场中电势差估算
非匀强电场中电势差估算方法
通过作电场线,找出等势面,利用等势面间的电势差相等进行估算。
注意事项
非匀强电场中电势差分布不均匀,需通过作图等方法进行估算。
电势差在电路中应用
要点一
电势差在电路中的意义
在电路中,电势差是形成电流的原因,也是电路中各点电 势的参考。
要点二
电势差在电路中的应用实例
电势定义
电势是描述电场中某点电势能高低的物理量,用符号φ表示,单位为伏特(V)。
物理意义
电势反映了电场能的性质,表示电荷在电场中某一点的电势能与其电荷量的比 值。电势越高,表示该点电势能越高,正电荷在该点的电势能越大,负电荷在 该点的电势能越小。
电势单位与零点选择
电势单位
电势的国际单位是伏特(V),1V=1J/C。
创新点分享
在实验过程中,可以尝试采用新的数据处理 方法,如最小二乘法等,以提高实验结果的 准确性和可靠性。同时,可以探索新的实验 方法和技术手段,如数字化实验等,以推动 物理实验教学的创新和发展。
高一物理电势和电势差
3、图为电场中的一条电场线,A、B为这条电场线上的两点,则
A、B点的场强一定比A点的小
பைடு நூலகம்
B
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
2、关于对UAB =WAB/q 和WAB = qUAB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
还记得吗?
1、重力是怎么产生的?
重力是地球对物体的吸引而产生
2、什么是重力势能?它跟哪些因素有关?
由于地球和物体之间存在着相互作用,物 体具有“做功的本领”,因而有“能量”,这 种能量就是重力势能。
它由“位置”决定: Ep=mgh
3、为什么说重力势能具有相对性?
因为高度具有相对性 而 Ep=mgh
在电场中,电势相同的点连成的线叫等势线, 构成的面叫等势面
5、在同一等高线或等高面上,任两点高度差为多大?
在同一等高线或等高面上移动物体,重力是否做功? 在电场中,同一等势线或等势面上任两点电势差为多 大?在同一等势线或等势面上移动电荷,电场力是否 做功?
高中物理《电势和电势差》优秀教案
高中物理《电势和电势差》优秀教案教学目标:1.理解电势差的概念及期定义式,会根据电荷q在电场中移动时电场力所做的功WAB计算UAB,会根据电势差UAB计算电荷Q在电场中移动时电场力所做的功WAB=qUAB2.理解电势的概念,知道电势与电势差的关系UAB= A - B ,知道电势的值与零电势的选择有关。
3.知道在电场中沿着电场线的方向电势越来越低。
4.知道什么是电势能,知道电场力做功与电势能改变的关系。
能力目标:培养学生的分析能力、综合能力。
德育目标:使学生能从类似的事物中找出共性。
教学重点:电势、电势差的概念教学难点:电势、电势差的概念的引入教学方法:类比法、归纳法、问题解决法教学过程:一、复习引入一个带正电的小球处于匀强电场中,会受到电场对它的力的作用,受力的方向如何呢?受力的大小呢?(F=Eq)。
电荷在电场中受力的作用,我们引入了描述电场力的性质的物理量,场强E。
它是与有无电荷q无关的物理量,是由电场本身决定的物理量。
如果将带电小球从A点移动到B时,电场力对电荷做功吗?从本节课开始,我们从功和能的角度来研究电场。
学习与电场能量有关的几个物理量(展示课题)二、新课教学电场力做功的问题我们不熟悉,但重力做功的问题。
下面我们将从重力做功的问题出发来类比研究电场力做功。
(一)电场力做功与路径无关(出示重力做功与路径无关的图)物体在重力作用下,从A沿不同的路径运动到B位置,重力做功匀为mgh,与路径无关。
与此类似,电荷在匀强电场中受力的作用,把电荷从A移到电场中的B位置时,也可以沿不同的路径运动。
类似重力做功,电场力做功也与运动路径无关。
这个结论是从匀强电场得到的,对于非匀强电场也适用。
所以我们在后面的课程中,研究电荷在电场中移动时,电场力做功的问题,可以认为电荷沿直线运动到另一位置。
这是电场力做功的一个特点。
(二)电势差1.引入(出示重力做功与重力成正比的图)如果我们让不同的物体先后通过空间的A、B两个固定的位置。
高中物理电势能、电势与电势差优秀课件
答案
2.电势差
(1)定义:电场中两点间的电势之差.也叫 电压 .
(2)电场中两点间的电势差与零电势点的选择 无关 (填“有关〞 或 “无关
〞). (3)公式:电场中A点的电势为φA
φB-φA ,UBA= -UBA
,B点的电势为φB,那φA么-UφBAB=
解析答案
例2 在电场强度大小为E的匀强电场中,一质量为m、带电荷量为+q的
物体从A点开始以某一初速度沿电场反方向做匀减速直线运动,其加速度 的大小为0.8qE ,物体运动距离l到B时速度变为零.以下说法正确的选项是
m (A.物体) 克服电场力做功qEl
B.物体的电势能减少了qEl
C.物体的电势能增加了qEl
三、电场力做功与电势差的关系
知识梳理
1.关系:WAB= qUAB
WAB ,UAB= q .
2.适用范围: 任意 电场.
答案
典例精析
例4 在电场中把一个电荷量为-6×10-8 C的点电荷从A点移到B点,电场 力做功为-3×10-5 J,将此电荷从B点移到C点,电场力做功4.5×10-5 J, 求A点与C点间的电势差.
答案
【深度思考】
(1)在电场中确定的两点移动等量的正、负电荷时,静电力做功和电势能 的变化有何差异? 答案 静电力做功的绝对值相等,正负不同,电势能的变化量相等,增 减情况相反. (2)电势能是标量还是矢量?它有正负之分吗?假设有,其正负号表示什 么答?案 电势能是标量,有正负、无方向.电势能为正值表示电势能大于 零势能点的电势能,电势能为负值表示电势能小于零势能点的电势能.
对于非匀强电场也是 适用 的.
高中物理电势差、电势
高中物理电势差、电势一. 电势差1.电场力做功的特点 : 和路径无关 ,只和起终点间的电势差有关 . (类似重力 )W = FS = qEdsd2.用字母 U 表示3.定义式 : U = W/q ( 通式 ) 或 U = Ed ( 只适用于匀强电场 )4.单位 : J/c 即伏特 (v)5.注意 : 电势差是标量 , 除非特殊要求 ,一般以绝对值的形式出现 .6.电势差常常是以绝对值的形式出现 .二.电势1.定义 : 电场中某点电势等于该点与参考点间的电势差 .2.用字母φ表示3.性质 : 标量 , 有正负 .4.电势是相对的 .5.零势点 (面): 一般取无穷远 (或大地 )为零势面6.电场线与电势的关系 : 沿电场线方向电势逐渐降低 .三.电势能ε1.定义式: ε =qφ △ε =q U(通式 ) △ε =qEd (适用于匀强电场 )2.性质: ε是标量 ,无方向 ,有正负 ,由 q 和φ的正负共同决定 .3.电场力做功和电势能变化的关系 : (类比重力做功和重力势能变化的关系 )电场力做正功 , 电势能减小;电场力做负功 , 电势能增大 .数值上 W 电=△ε第六节等势面一. 等势面1.定义 : 电场中电势相同的点连接起来构成的面 .2.等势面的形状 :①正负点电荷②等量同种点荷③等量异种点荷④匀强电场二. 等势面的特点 :471.等势面和电场线垂直。
2.不相交 ,不相切。
3.等差等势面越密的地方场强 E 越大 .4.沿同一等势面运动 , F 电一直不做功 .( F 电始终和速度方向垂直 );在两个等势面间移动电荷,电场力做功总一样 .5.静电感应平衡后 , 整个导体是一个等势体 , 外表面是一个等势面 .第七节电势差与电场强度的关系一.电势差与电场强度的关系1.电势差和电场强度都是描述电场的物理量,只是侧重点不同.电场强度侧重于从力的角度,电势差侧重于从能的角度.2.数值上的关系:U=E d (可根据 W=q U= qEd 导出 )二.注意事项1.只适用于匀强电场 .2.d 是指沿电场线方向的距离 .3.场强的单位有两种 : V/m ( 根据 E=U/d ) N/c ( 根据 E=F/q )三.电场强度的三个公式的区别对比物理含义引入过程适用范围E=F/q 是电场强度大小的定义式F∝q,F/ q 与 F 和 q 无关,是反映某点电场的性质。
高二物理电势和电势差
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
1-75
A
B
C
E
4
第四节 电势和电势差
【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。
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。
1-75 7
第四节 电势和电势差 【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500eV,那么
它经过等势面e时动能多大?
WAB EPA EPB q q
4.若已知电场中两点的电势差UAB,则 WAB qU AB
1-75 2
第四节 电势和电势差 【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
A 【结论】 1.电场力作功、电势能与移动的电荷和电场都有关。 B
2.电势只与电场有关,与移动的电荷无关。
1-75 3.沿电场线方向,电势逐渐降低。 6
第四节 电势和电势差
三.等势面
——电场中电势相等的点构成的曲面叫 做等势面。
物理:13.5《电势差-电势》课件(人教大纲版高二上)
二、电势
定义:电场中某点的电势等于该点与参考点之间 的电势差,用表示. (1)电场中某点的电势在数值上等于单位正 电荷由该点移到参考点(零电势)时电场力所做 的功. (2 )电势的高低与参考点的选取有关,但电势 差与参考点的选取无关. 这一关系类似于高度与参考平面的选取有关, 高度差与参考平面的选取无关.
呢/刚开始被他脱去那些披风、雪帽の时候/水清并没什么注意到异样/只当他是气恼咯她那各以其人之道还治其人之身の行为/可是当他开始解除她脖颈上罩衣扣子の时候/她才蓦然惊觉/大事别妙/他那是要干啥啊?他自己脱得只剩中衣/那是因 为他自己愿意行/脱衣令//他自己愿赌服输の结果/她可是从来都没什么认可他那各所谓の行/脱衣令//她从来都认为行衣令就是行/穿衣令//她凭啥啊要跟他陪绑壹起受罚?第壹卷//第1186章/艳俗/气恼至极の水清于是开始拼命地反抗/可是她 越是反抗/他越是误以为她仍然壹意孤行地企图/告退//那怎么可能/对诗の时候他就没什么占到丝毫便宜/完全是聪明反被聪明误/现在又被她那么狠心地将他壹各人独自撇下/他の面子怎么可能挂得住/于是连气带恼之下/连中衣都壹并别给她留 下/面对自己の杰作/他开始の时候还得意洋洋:看您还敢跑/看您敢往哪儿去跑/水清被他那番风卷残云般地生吞活剥/当即气得怒别可遏/愿赌又别服输/她可真没什么见过那么别讲道理/那么厚脸皮耍赖の人/可是她在体力上又拼别过他/只壹眨 眼の功夫就只剩下咯壹件兜肚还勉强留在身上/眼前の水清令他大吃壹惊/别是因为衣衫别整/而因为他从来都没什么见识过她如此/艳俗/の样子/此时唯壹残存在身上那件の兜肚竟然是桃红色/在她雪白の肌肤映衬下/更显得格外娇艳/他只见识 过她清淡素雅の样子/别是淡紫色の衫裙就是淡青色の旗装/极合他の心意/而现在の水清突然以壹种前所未见の面目出现在他の面前/令他极度地惊异/有些别敢相信自己の眼睛/面前の那各诸人真の就是水清吗?别会又是抱错咯诸人吧/水清原 本就是壹各对衣裳首饰别很在意の壹各人/除咯外衣必求清新淡雅之外/因为*衣亵*穿在里面/全都是月影给她准备啥啊/她就穿啥啊/从别挑三拣四/月影则总是认为她家仆役壹贯穿得那样素静/壹点儿喜气儿都沾别上/实在是别像各主子/所以在 选择*衣布料の时候/净挑那些大红大绿大粉大紫の颜色/以往他留宿怡然居の时候/都是水清服侍完他の就寝事项之后/才由月影服侍她洗漱/而且外面还有壹层中衣/还有暗夜の掩护/所以对于她那些*衣の款式、颜色/他根本就没什么机会见识/ 而今天の水清/别但失去咯中衣の保护/更是失去咯暗夜の庇护/才会如此/艳俗/、活色生香地展现在他の眼前/假设现在是在*上/水清当然会立即扯过壹条锦被/阻挡住如此尴尬の场面/但是现在是在罗汉榻上/哪里会有啥啊锦被?而那些被他脱 掉の衣裳们也被他远远地扔到咯四面八方/以防她企图逃跑/所以根本就别在她伸手可及の范围之内/气得她禁别住史无前例地朝他大喊起来:/您那是要干啥啊啊/别就是赌输咯嘛/至于小气成那各样子/枉您还是各爷呢//从来没什么见识过水清 还敢别顾形象地朝他大吼大叫の样子/突遭此番待遇令他壹时半会儿根本无法接受/特别是她那张牙舞爪、竭力摆脱他の纠缠/企图找回那些被他扔得七零八落の衣裳の行为/更是令他火冒三丈/他只喜欢顺从、温柔の诸人/最反感挑战他权威の诸 人/可是她才刚刚装模作样地老实咯有壹年多の光景/现在竟然故态重萌、原形毕露/别但敢跟他大吼大叫/竟然还敢跟他拼命反抗//第壹卷//第1187章/反抗被水清拼命反抗行为气昏咯头脑の王爷心中暗骂道:您以为您有多大の能耐?就那么点 儿花拳绣腿还想跟爷过招?于是连想都没什么多想/就直接开始咯实施武力征服の过程/那壹回轮到水清搬起石头砸自己の脚/她本能地朝他怒吼、反抗/结果却是激发咯他の高昂斗志/令他继香山之行之后/第二次对她使用咯武力征服手段/虽然 他曾经暗暗地发过毒誓/再也别会对她动用壹丁点儿の武力/此时此刻/望着仍是怒气冲冲模样のの水清/他当然是壹丝壹毫の愧疚心理都没什么/谁让她刚才非要壹门心思地逃跑来着?谁让她刚才竟然敢像壹头小狮子似地朝他怒吼来着?假设那 两各理由只是诱因/只是导火索の话/那么后面在他实施武力征服の过程中/她の拼力反抗则成为咯助燃剂/以前就是*她*得太过头咯/总是小心翼翼地对待/别是怕将她碰骨折咯/就是怕她抹别开面子/再加上前些日子珊瑚の事情/他虽然有壹定の 过错/但是并没什么铸成大错/再说咯/*幸哪各诸人是他の权利/怎么自己却首先理亏心虚气短起来?别但整天看她の脸色、揣度她の心思/而且还狼狈逃回咯朗吟阁/现在想起来/他可真是窝囊透顶/他是爷/说壹别二の爷/在任何事情上都是绝对 の主导者/可是为啥啊壹到咯水清那里/就全都乱咯套咯?别说别の事情/就单说那在*弟之欢/别の诸人全是费尽心思、想方设法地讨好他/而在她那里/却变成咯是他/绞尽脑汁、小心翼翼地讨好她/正是因为他の壹贯纵容/才会造成如此严重の后 果/他们刚刚开始蜜月期の日子里/她就胆敢三天之内两度拒绝他の求欢/现在竟然发展到在他眼皮子底下明目张胆地大吼大叫/奋力反抗/以前他们无论如何争吵/如何对抗/她只会冷漠地对待/沉默地顽抗/从来还别曾对他有过如此失礼の行为/以 前の她只是敢于口头上拐弯抹脚地拒绝他の求欢/今天竟然登峰造极到咯在*弟之间对他实施咯明目张胆の拼力反抗/假设对她如此嚣张行为姑息迁就/长此以往/她还别更要胆大包天、登鼻子上脸咯?连自己の诸人都管别咯/他还是各爷吗?面对 她/第壹次/如此胆大妄为之举/他の心理极度失衡/继而怒火中烧/可是水清却根本别晓得他如此失落又愤慨の心理/因为对水清而言/今天并别是她第壹次对他实施明目张胆の拼力反抗/六年前/当他们第壹次行夫妻之礼の时候/她就拼尽咯全力与 他抗拒斗争、顽抗到底/激烈程度要比现在要强许多/许多/可是那各时候の他正处于醉酒状态/根本就别晓得她曾经做过好些骇人听闻の失礼之举/抓、挠、踢、踹/甚至是掐、拧、撕、咬/无所别能/慌乱之中の水清完全失去咯理智/那也是当他 去年以生辰礼为名/向她讨问那夜の情景/水清死活别肯告诉他の原因之壹/第壹卷//第1188章/征服万分庆幸他别晓得那壹晚の全过程/否则依照那各时候两各人之间势如水火の关系/以及胆敢对自己の夫君实施如此/暴行//事后水清绝对别可能 没什么受到壹丁点儿の处罚/而他对于自己身上の那些累累伤痕/以为只是醉酒之后由于行动别稳、磕磕碰碰造成の恶果/别过/成也萧何、败也萧何/虽然当时の水清幸运地逃过壹劫/但是今天の她/由于被王爷误认为是持*而骄//第壹次/以如此/ 激烈/の实际行动反抗他の权威/令他感到受尽咯羞辱/更是将她自己推到咯羊入虎口の境地/自认为在珊瑚事件中受咯水清の窝囊气/自认为水清今天那是/第壹次/以实际行动反抗他の权威/自认为受到咯她の羞辱、失去咯颜面/他完全忘记咯那 些日子以来两各人の相敬如宾/忘记咯今天邀请水清前来の理由和借口是赏雪品茗/忘记咯她是壹各肌肤吹弹可破の瓷娃娃/忘记咯曾经许下の别再对她实施武力征服の誓言……虽然他有壹大堆の理由强有力地支持着今天の那各武力征服/别过他 还算是没什么失去理智/更没什么得理别饶人/此时此刻/面对壹室春晖、壹派旖旎/晓得她の心中仍是气恨难平/于是赶快吻咯吻她の眼睛说道:/好咯/好咯/怎么还撅着嘴呢?那能怪爷吗?还别全都是因为您?谁让您今天穿得那么妖艳/您那别 是存心魅惑爷の吗?//爷啊/您怎么越来越别讲道理咯?您若是正人君子/您怎么能够晓得妾身那里面都穿咯些啥啊?//您怎么总有壹大堆の歪理/要别是您妄图逃跑/爷能脱咯您の衣裳吗?/连他自己都没什么想到/话才壹说出口/刚刚还气哼哼 地反驳水清/结果只是壹眨眼之间/就禁别住要笑咯出来/因为他突然想到咯牛郎与织女の故事/在那各古老而美丽の传说中/牛郎听从咯家中老牛の指点/来到咯碧莲池畔/从沐浴中の七各仙女脱掉の衣裳中/独独拿走咯那件红色の仙衣/而那件红 色仙衣正是属于织女所有/其它の仙女们见到牛郎误闯碧莲池/全都迅速地拿咯自己の仙衣惊骇而跑/独独最小の织女因为被牛郎拿走咯她の仙衣而无处可逃/只好乖乖就范/最终牛郎用智慧造就咯两人终成眷属の佳话/现在の他们似乎正在演绎着 现实版の牛郎织女の故事/他也如牛郎那般别怀好意地拿走咯他の仙子の衣裳/而别壹样の是/他只拿走咯她那些素静淡雅の外衣、中衣……却独独留下咯那件桃红色の小衣/正是手下留情の那件红艳艳の衣裳/将她映衬出别同以往の别样风情/原 来清丽脱俗、冰清玉洁の她也有美艳得别可方物の时候/假设说水清先前/史无前例/の大胆反抗是其中壹各原因/那么后来那身俗别可耐の装扮也是令他刚刚如此冲动の另外壹各重要原因/第1189章/处罚水清哪里晓得他の心里在想些啥啊/只见 他壹会儿气哼哼地为强行脱去她衣裳の行为进行诡辩/壹会儿又别明所以笑嘻嘻地面露喜色/任凭她有壹各足够聪慧の大脑/也想别出来他那是因为啥啊而/喜怒无常//但是别管是由于啥啊原因/对于被他/栽赃陷害/积极主动行魅惑之举/水清当然 是壹万各别能赞同//爷啊/您说那话可是壹点儿道理都没什么/假设真是妾身犯咯啥啊错处/您怎么处罚都别为过/再说咯/那家法里面别是有好多の处罚法子吗?扣月银/跪佛堂/还可以打二十大板/甚至四十大板……那些别都是天经地义の处罚法 子吗?可是妾身真是别明白咯/从啥啊时候开始/侍寝也变成府里の处罚规矩咯?那从今往后/各位姐姐们还别是人人都要争先恐后地犯下大错小错/以求得到您の严加惩处吗?/他可真是拿她壹丁点儿办法也没什么/在她の歪理邪说面前/他绝对 是黔驴技穷/完美惨败/特别是现在/她又抬出来他另外那六各诸人来/更是让他理屈词穷/眼看着她又要开始无端地怀疑他跟别の诸人也会是如此那般地别清别楚/他又要面临着百口莫辩/跳进黄河也洗别清の被动局面/明明是他有壹千各、壹万各 道理の事情/竟然只是壹瞬之间/又变成他壹丁点儿の理都没什么咯/面对如此局面/他开始有些慌咯神儿/也顾别得是别是输得极惨の问题/慌忙转移话题/生怕又遭到她の穷追猛打:/您可真会无理搅三分/简直是要把爷给气死咯/爷那是爱您/怎 么壹到您の嘴里/就变成咯家法处治咯?噢/爷明白咯/您那是请求爷/以后别管您再犯啥啊样の大错小错/既别要扣月银/也别要跪佛堂/只想让爷用那各法子来处罚您?//妾身根本就别是那各意思/您怎么那么……//别是那各意思?别管您是啥啊 意思/爷今天可是把话给您说清楚咯/爷别但从来也没什么用过那各法子来‘处罚’诸人/更是从来
高中物理选修3《电场-电势和电势差》课件
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。 2.关于电势差的说法中,正确的是 (
B)
A、两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时,电场力
所做的功
B、1C电荷从电场中一点移动到另一点,如果电场力做了1J的功, 这两点间的电势差就是1V
C、在两点间移动电荷时,电场力做功的多少跟这两点间的电势 差无关
功
.
刚才学了什么?
1、电势能:电荷在电场中具有的能量叫电势能
公式: Ep=qφ 电场力做功:WAB=qUAB
2、电势 电势差 电势 电势差:电场中某点试探电荷的电势能与自身 电量的比值叫电势。电场中两点电势的差值叫这两 点的电势差
电势: φ=Ep/q
电势差:UAB=φA-φB
3、等势面:电势相同的点构成的面 同一等势线或等势面上任两点间电势差为零,在
等量异号点电荷的电场
孤立带电体的电场
重力势能和电势能类比
重力场中,重力:地球和 电场中,电场力:电荷之
物体之间存在的吸引力
间的作用力
有重力就有重力势能Ep= mgh 有电场力就有相应的能,
叫电势能EP
Ep由物体和地面间的相对 位置决定
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
其上移动电荷电场力不做功
K.M.N分别在c 、 a、 c等势面上
6.如图所示是某电场中的一簇等势面,甲等势面的电势为90V,
乙等势面的电势为-10V,各相邻等势面间的电势差相等(l)将
q=1×10-8C的电荷从A点移到B点,电场力做功1×10-6 J ;(2) 将 q=-1×10-8C的电荷从A点移到C点,电场力做2×10-6 J
高中物理课件 电势_电势差
(1)正电荷从 A 点移到 B 点,
静电力做正功,则 A 的电势高 于 B 的电势; 正电荷从 B 点移到 C 点,静电 力做负功,则 C 的电势高于 B 的电势; 由据 U=W/q 求得:UAB<UBC.所 以 C 的电势高于 A 电势. 故 A、B、C 三点中 C 电势最高, B 电势最低.
2、设电场中A、B两点的电势为UAB
电场中A点的电势为 A ,B点的电势为 B
则有 U AB A B 或者 U BA B A
显然 U AB U B A
3、电势差是标量,正负不表示方向,表示两点间电势的高低。
电荷q从电场中A点移到B点,
电场力做功 WAB EpA EpB
WAB q A qB q( A B ) qU AB
三、电势和电势差的正负
电势的正负是与零电势点相比较而言的,某点的电势为正,即表示该点电势比零点高, 正电荷放在该点,电势能比放在零点时的电势能大。 某点的电势为负,即表示该点电势比零点低,正电荷放在该点,电势能比放在零点时 的电势能小。 思考与讨论:如果放的是负电荷呢?
零电势
+
+E
三、电势和电势差的正负
一、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,叫做这一点的电势。
2、定义式: Ep
q
3、单位:伏特,符号为V 4、电势只有大小,没有方向,是标量。 5、电势具有相对性 电势是相对于零势能参考点的,
一般选取无穷远电势为0,实际应用中常取大地电势为0
二、电势差
1、电场中两点间电势的差值,叫电势差,也叫电压。
电场力做功与电势差的关系: WAB qU AB
或
U AB
WAB q
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电势和电势差(选修3-1第一章第四节)
【学习目标】:
1.理解电势和电势差的概念;
2.知道电势和电势差的关系,理解电势与参考点的选择有关,电势差与参考点的选择无关;
3.知道电势能的概念,知道电场力做功与电势能变化的关系;
4.了解等势面的意义和作用。
【学习过程】
一、电势差(阅读课本P14“电势差”部分)
1.概念:
(1)电场力做功:电场力的确功跟电荷移动的路径______,只由电荷的______决定.
(2)电势能:在电场中的电荷受到______,具有一定的电势能,电势能用E P表示
(3)电场力做功与电势能的关系: 若电场力对电荷做功,则电荷的电势能______,______能转化为______能;若电荷克服电场力做功,则电荷电势能______,______能转化为______能。
关系式:____________
(4)电势差:在电场中两点间移动电荷,_______与被移动电荷的_______的比值叫做_______间的电势差。
①公式:_______单位: _____.电势差是一个___量.
②电势差与电场力做的功___关,与移动电荷的电荷量___关.
2、讨论与交流
练习1.将电荷量为q=3.0X10-9C的点电荷从电场中A点移动到B点,电场力所做的功为-6.0X10-7J,求
(1)A、B两点间的电势差?
(2)如果该点电荷的电荷量为-6.0X10-9C,则电场力做功是多少?电势能如何变?
练习2.(双选题)一个电量为q=+10-5C的电荷从电场内一点A运动到另一点B,电荷克服电场力做功0.006J(电荷只受电场力作用),在此过程电荷()
A.电势能增加0.006J B.电势能减少0.006J
C.动能增加0.006J D.动能减少0.006J
练习3.(单选题)上题中AB两点的电势差U AB为()
A.600V B.-600V C.60 V D.-60V
练习4.(双选题):对U AB=1V的理解,正确的是()
A.从A到B移动1C的电荷,电场力做功1J
B.从A到B移动1C的正电荷,电场力做功1J
C.从A到B移动1C的负电荷,克服电场力做功1J
D.从A到B移动1C的负电荷,电场力做功1J
练习5.(单选题)在电场中移动点电荷时,不正确的是( )
A .电场力对正电荷做的正功等于电荷电势能的减少
B .电场力对正电荷做的负功等于电荷电势能的增加
C .电场力对负电荷做的正功等于电荷电势能的减少
D .电场力对负电荷做的负功等于电荷电势能的减少
练习6(单选题)在电场中某两点移动电荷,不正确的是( )
A .电场力对正电荷做的正功与电荷电量的比值等于这两点的电势差
B .将1
C 电荷从一点移到另一点,电场力做1J 的功,这两点的电势差大小为1V
C .将一个电子从一点移到另一点,电场力做1eV 的功,这两点的电势差大小为1V
D .电场力对负电荷做的负功等于电荷电势能的减少
二、电势(阅读课本P15“电势”后填空)
1.零电势点:在电场中选定一个____,规定该点的电势值为___,则该电就叫做零电势点。
小贴士:零电势点可以任意选取,但在实际上,通常选择大地或无穷远做为零电势点。
2.电势:选择电场中的一点P 为零电势参考点(P 通常选在无穷远处或选在大地上),则电场中任意一点A 的电势,数值上等于把_____电荷从A 点移动到参考点P 时,电场力做的功。
①公式: __________________
②单位: _____
练习7.如图所示,A 、B 、C 是电场中的三点,将一个电荷量为2C 的正电荷从A 点移动到B 点时,电场力做功为10J ,从B 点移动到C 点时,电场力做功为5J ,则
(1)求U AB ,U BC ,U AC
(2)设B 点为零电势点,求φA ,φB ,φC (3)设C 点为零电势点,求φA ,φB ,φC
例题反思:
1、 从(2)和(3)可以看出,零电势点选取不同,同一个点的电势通常是____(相同或不相
同)的,但任意两个点间的电势差是____(相同或不相同)的
2、 不管零电势点选取如何,沿电场线方向,电势逐渐_______
3、 电势与电势差的关系是______________
4、 电势与电势能的关系是______________
练习8.(双选题)关于公式 =q
E P 可知( ) A .电场中某点的电势,与放在该点电荷具有的电势能成正比
B .电场中某点的电势,与放在该点电荷的电荷量成反比
C .电场中某点的电势,与该点是否有电荷,电荷的正负及电荷量的大小无关
D .放入电场中某点的点电荷不同,电势能也不同,但电势能与电荷量的比值保持不变
A B C
练习9.(双选题)如图所示,电场中的的电场线上有ABC 三点,现规定B 电势为零,一个电量是
q=0.2C 的负电荷从电场中的A 移到B ,电场力做功-0.4J ,从B 移到C 电场力做功-0.2J,由此可知( )
A .A 点电势为2V
B .A 点电势为-2V
C .C 点电势为1V
D .C 点电势为-1V
练习10.(单选)在电场中,下列说法正确的是( )
A.某点的电场强度大,该点的电势一定高
B.某点的电势高,检验电荷在该点的电势能一定大
C.某点的场强为零,检验电荷在该点的电势 能一定为零
D.某点的电势为零,检验电荷在该点的电势能一定为零
三、 等势面
1.等势面
电场中电势 的点组成的面叫做等势面。
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 相等。
2.等势面的特点
在等势面上移动电荷时,电场力 功,两个不同的等势面不相交、不相切;等势面的分布与零电势点的选取 关。
练习11.(单选)如图所示为点电荷产生的电场,一检验电荷从A 点分别移到B 、C 、
D 、
E 各点,B 、C 、D 、E 在以Q 为圆心的圆周上,则电场力做功( )
A .从A 到
B 做功最大 B .从A 到
C 做功最大
C .从A 到E 做功最大
D .做功一样大
【课后作业】
1.(单选)在电场中,下列说法正确的是( )
A.某点的电场强度大,该点的电势一定高
B.某点的电势高,检验电荷在该点的电势能一定大
C.某点的场强为零,检验电荷在该点的电势 能一定为零
D.某点的电势为零,检验电荷在该点的电势能一定为零
2.(双选)关于电势差和电场力做功的说法中,正确的是( )
A .电势差是矢量,电场力做的功是标量
B .在两点间移动电荷,电场力不做功,则两点间的电势差为零
C .在两点间被移动的电荷的电荷量越少,则两点间的电势差越大
D .在两点间移动电荷时,电场力做正功,则两点间的电势差大于零
3.(双选)如图所示的电场中有A 、B 两点,下列判断正确的是( )
A .电势
B A ϕϕ>,场强B A E E >
B .电势B A ϕϕ>,场强B A E E <
C .将电荷量为q 的正电荷从A 点移到B 点,电场力做正功,电势能减少
D .将电荷量为q 的负电荷分别放在A 、B 两点,电荷具有电势能B A εε>
B C A
4.(单选)关于电势差和电场力做功的说法,正确的是( )
A.电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷的电量决定
B.在两点间移动电荷时,电场力做功的多少由这两点间的电势差和该电荷的电量决定
C.电场力做的功是标量,但电势差是矢量
D.在a、b两点间移动电荷时,若电场力做的是正功则a点的电势必然比b点电势高
5.(单选)下列说法正确的是()
A.正电荷在电场中的电势能为正,负电荷在电场中的电势能为负
B.电荷在电势为正的点电势能为正,电荷在电势为负的点电势能为负
C.电荷克服电场力做多少功,它的电势能就等于多少
D.不管是否存在其他力对电荷做功,电场力对电荷做多少正功,电荷的电势能就减少多少
6.(单选)一个电量是q=0.2C的负电荷沿电场线从电场中的A移到B,已知A点的电势比B点的电势高,由此可知该过程电场力对电荷()
A.做正功
B.由于不知AB两点的电势正负,无法知道电场力做功的正负
C.做负功
D.若A点电势为正,B点的电势为零,则电场力对电荷做正功
7. 在电场中,将一负电荷由a点移到b点,该电荷电量为q=-2.0×10-7C。
在移动过程中,除电场力做功之外,其它力做功为6.0×10-5J,而电荷的动能增加了8.0×10-5J,求电场中a、b两点间的电势差?
8. 在研究原子、原子核及基本粒子时,常用电子伏特作为能量的单位。
1电子伏特,就是电子在电压为1V的两点移动时电场力所做的功。
电子伏特简称电子伏,符号为eV,请你算出电子伏与焦耳的关系。