第十章 静电场中的能量（复习课件）-高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

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第十章 静电场中的能量 章节复习知识框架静电力做功静电力做功与路径无关，只与电荷量和电荷移动过程始、末位置间的电势差有关求电场力做功的四种方法①利用功的定义： ，仅适用于匀强电场．②电势差的关系： ，仅适用于任何电场．③与电势能变化关系： ．④动能定理： 电势能1.定义：电荷在电场中具有的势能，称为电势能．2.静电力做功与电势能变化的关系:3.电势能的大小：即一个电荷在电场中某点具有的电势能，数值上等于将其从该点移到零势能位置过程中静电力所做的功．3.相对性：电势能是个相对的量，某点的电势能与零势能点的选取有关（通常取离电场无穷远处或大地的电势为零势点）．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φ=EP/q2.电势是标量，有正、负之分，其正(负)表示该点电势比零电势高(低)．3.相对性：电势是个相对的量，某点的电势与零电势点的选取有关（通常取离电场无穷远处或大地的电势为零电势）．4.沿着电场线的方向，电势越来越低电势差 1.定义：电荷在电场中由一点A移动到另一点B时，电场力所做的功 与电荷量q的比值 叫做AB两点间的电势差, ．2. 电势差有正负: ，一般常取绝对值，写成U 3. 电势差与电势的关系: ， .小试牛刀将带电荷量为3×10−6 C的负电荷从电场中A点移到B点，克服静电力做了3×10−5 J的功，再从B点移到C点，静电力做了1.2×10−5 J的功，则：(1)如果规定A点电势为零，则C点的电势是多少？(2)如果规定B点电势为零，则C点的电势是多少？(3)C、A两点间的电势差是多少？小试牛刀将带电荷量为3×10−6 C的负电荷从电场中A点移到B点，克服静电力做了3×10−5 J的功，再从B点移到C点，静电力做了1.2×10−5 J的功，则：(1)如果规定A点电势为零，则C点的电势是多少？(2)如果规定B点电势为零，则C点的电势是多少？(3)C、A两点间的电势差是多少？电场强度与电势差的关系电场强度与电势差的关系: 两个重要推论推论1　匀强电场中的任一线段AB的中点C的电势 ， 推论2　匀强电场中若两线段AB∥CD，且 AB=CD ， 则 UAB∥UCD (或 φA- φB= φC- φD) 小试牛刀如图所示，实线为某匀强电场中三个等势面，相邻两个等势面间的电势差相等。图中等势面上的点A、B、C，AB两点连线的长度是25cm，AB连线与等势面夹角53°，现把一带电量为q=−1×10−8 C的试探电荷从A移至B，电场力做功为2×10−7J，求；(1)A、B两点间的电势差UAB；(2)该匀强电场的场强大小与方向；(3) 若令C处电势为0V，则该电荷在A点电势能为多少？小试牛刀如图所示，A、B、C为一等边三角形的三个顶点，某线平行于该三角形平面。现将电荷量为1.6×10−8C的正点电荷从A点移到B点，静电力做功为4.8×10−6J，将另一电荷量为.6×10−8C的负点电荷从A点移到C点，克服静电力做功为4.8×10−6J。若AB边长为2√3cm，A点电势为0，求：(1)AB间的电势差UAB;(2)B点电势;(3)电场强度E的大小。等势面1.定义：电场中电势相等的点构成的面叫做等势面2.特点：①等势面上各点电势相等，在等势面上移动电荷电场力不做功. ②等势面一定跟电场线垂直，而且电场线总是由电势较高的等势面指向电势较低的等势面.任意两个等势面都不相交③在等势面（线）密处场强大，等势面（线）疏处场强小小试牛刀某书中有如图所示的图，用来表示横截面是“<”形导体右侧的电场线和等势面，其中a、b是同一条实线上的两点，c是另一条实线上的一点，d是导体尖角右侧表面附近的一点。下列说法正确的是( ) A. 实线表示电场线 B. 离d点最近的导体表面电荷密度最大 C. “<”形导体右侧表面附近电场强度方向均相同 D. 电荷从a点到c点再到b点电场力做功一定为零 D带电粒子(带电体)在电场中的加速+++++++++------电场强度E，两极板电势差U，两极板间距d方法一方法二带电粒子在电场中的偏转受力分析---------------------------------------------------------------------------------------+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++V0+运动模型：类平抛运动→解题方法：运动的合成与分解受力分析：垂直电场线方向→Fx合=0→匀速直线运动沿着电场线方向→Fy合=0→从静止开始的匀加速直线运动两极板电势差U，两极板间距d ，两极板长度l,带电粒子在电场中的偏转---------------------------------------------------------------------------------------+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++V0+垂直电场线方向→匀速直线运动沿着电场线方向→从静止开始的匀加速直线运动两极板电势差U，两极板间距d ，两极板长度l,末速度VVyVx偏移角α运动时间偏移量偏转角带电粒子在电场中的加速+偏转+匀速----------------------------------------------------+++++++++++++++++++++++++++++++++V0+两极板电势差U2，两极板间距d 2，两极板长度l2+++++++++++++------两极板电势差U1，两极板间距d 间距l31.加速末速度： ，解得 2.偏转电场中运动时间： 3.偏转电场出来后偏移量： ，偏移角： . 技巧点拨：偏转量和带电粒子q、m无关，只取决于加速电场和偏转电场.4.出偏移电场后打到屏幕上总偏移量： 小试牛刀如图所示，一真空示波管的电子从灯丝K发出(初速度不计)，经灯丝与A板间的加速电场加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场)，电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U1，M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L，偏转电场的右端到荧光屏的距离为l，电子的质量为m，电荷量为e，不计电子重力。(1)求电子穿过A板时的速度大小v0；(2)求电子从偏转电场射出时的侧移量y； (3)求OP的距离Y；谢谢欣赏THANKS