必修 第三册1 电势能和电势集体备课课件ppt
展开问题:一个带正电的试探电荷在匀强电场中某点由静止释放,若只受静电力作用,将如何运动? 动能如何变化?
在电场力作用下电荷加速运动,试探电荷的动能增加.
思考:是什么能转化为试探电荷的动能呢?
地球附近的重力场跟负电荷的电场相似
在电场中,静电力做功也与路径无关吗?你将创设怎样的情境来论证这一问题呢?
类比:在重力场中,重力做功与路径无关
如图,在匀强电场中把正电荷q沿三种不同的路径从A点移到B点,求静电力做的功分别是多少?
先独立思考,根据功的公式写出三种情况下的结果表达式,然后阅读课本相关内容,并做好自由发言准备。
W = F·|AB| cs θ
1.将电荷q从A沿直线移至B:
2.将电荷q从A沿折线移至B:
W1 = qE ·|AM|
W = W1 + W2= qE·|AM|
3.将电荷q从A沿曲线移至B:
W = W1 + W2 + W3 +… = qE·|AM|
W3 = qE ·x3
x1 + x2 + x3 +…=?
结论: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经过的路径无关,只与电荷的起始位置和终止位置有关。
此结论对于非匀强电场也适用
思考:电场力做功的过程是什么能转化为什么能呢?
【课堂反馈1】 (多选)下列说法正确的是( )A.电荷从电场中的A点运动到B点,每次经过的路径不同,电场力做的功可能不同B.电荷从电场中的某点开始出发,运动一段路径后,又回到了该点,则电场力做功为零C.正电荷沿着电场线运动,电场力对正电荷做正功,负电荷逆着电场线运动,电场力对负电荷做正功D.电荷在电场中运动,因为有电场力对电荷做功,所以能量守恒定律在电场中不成立
1.重力场中,由于重力做功与路径无关,同一物体在地面附近的同一位置才具有确定的重力势能。
3. 在静电场中,是否也存在与位置有关的势能呢?类比可以给出电势能的概念。
1.静电力做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。
2. 电荷在电场中也具有势能,这种势能叫做电势能。W电与电势能的关系?
1.与路径无关,由初末位置的高度差来决定。
2.重力做功WG与重力势能的关系:
3.重力势能:等于将物体由该点移至零势能点重力所做的功。
1、定义:电荷在电场中受到电场力而具有的与位置有关的势能叫做电势能,用Ep 表示。
2、电场力做的功等于电势能的减少量
静电力对电荷做正功,电荷的电势能减小
静电力对电荷做负功,电荷的电势能增大
思考:怎样求电荷在电场中某位置时具有的电势能?
②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。
①电势能与重力势能一样,具有相对性。必须先规定零电势能点。
比如:规定电荷在B点的电势能为零
【课堂检测2】(多选)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 ( )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
思考:电场的力的性质我们用场强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?
该比值与q无关,仅与电场及A点的位置有关,叫做电势
设Ep0 =0,从A到O过程中
∴ EpA =qElcsθ
三、电势(electric ptential)
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。
(计算时要代入正负号)
2、物理意义:反映电场能的性质,由电场本身的性质决定的,与是否引入电荷,以及引入电荷的电性和电量无关。
4、单位:伏特,符号为V 1 V = 1 J/C
5、电势只有大小,没有方向,是标量(有正负),正值表示该点电势比零高,负值表示该点电势比零低。
确定电势,应先规定电场中某处的电势为零。(一般选取无穷远电势为0,实际应用中常取大地电势为0)
如何利用电场线比较电势的高低?沿着电场线方向,电势将怎样变化?
7.沿电场线 (场强)方向电势逐渐降低
电势降低的方向就是电场线的方向吗?不一定
电场强度与电势的比较
思考:场强度大的的地方电势是否一定高?反之又如何?
结论: E大处φ不一定高(低);φ高处E不一定大(小)
EA>EB ,φA>φB
EC>ED ,φC<φD
【课堂检测3】如图所示,a、b、c是某电场中的三条电场线,PQ为一带正电粒子只在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹.由此可以知道( )A. Q点电势比P点高B.带电粒子通过P点时的电势能较小C.带电粒子通过P点时的动能较小D.带电粒子通过P点时的加速度较小
在匀强电场中移动电荷时,静电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。
沿着电场线的方向,电势逐渐降低
【课堂检测1】如图所示,在等量正点电荷形成的电场中,它们连线的中垂面ab上, 有一电子,从静止开始由a运动到b的过程中(a、b相对O对称),下列说法正确的是( )A.电子的电势能始终增多B.电子的电势能始终减少C.电子的电势能先减少后增加D.电子的电势能先增加后减少
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