高中物理人教版 (新课标)选修34 电势能和电势教学课件ppt
展开点电荷只在电场力作用下
动能是什么能转化来的?
结论:在电场中移动电荷时,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。
电场力做正功电势能减少
电场力做负功电势能增加
1.电势能:由于移动电荷时静电力做的功与移动的路径无关,电荷在电场中具有跟位置相关的能,叫做电势能,用EP表示。
2.电场力做功与电势能变化的定性关系
与重力做功跟重力势能变化的定性关系相同。
重力做的功等于重力势能的减少量
静电力做的功等于电势能的减少量
3.电场力做功与电势能变化的定量关系
电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该点移到零势能位置时所做的功。
①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的电势能规定为零。②电势能的相对性电势能的数值是相对的,只有当零电势能位置确定后,电荷在电场中某个位置的电势能才有确定的数值。③电势能是系统所共有电势能跟其它势能一样,都属于系统所共有。电势能是相互作用的电荷与电场所共有。④电势能是标量,其正、负表示比零势能高还是低。⑤在电场中同样的两个位置,沿同一方向移动正电荷与移动负电荷,电荷的电势能的变化是相反的。
1、下列说法中正确的是( )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。
2、右图中MN为某电场中一条电场线,方向向右,在MN上取两点a、b,今将一正点电荷q从a移到b则( )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。
该比值是一个与q无关,仅与电场及A点的位置有关的量。
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。
3、单位:伏特,符号为V
4、电势只有大小,没有方向,是标量
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
6、沿电场线 (场强)方向电势越来越低
与沿重力加速度方向高度越来越低相类比
3.在电场中一条电场线上有A、B两点,如图所示,若将电荷q1=-2.0×10-7C从A点移到B点,电场力做了-4.0×10-4J的功。(1)以B点为零电势点,φA等于多少?(2)电场线的方向如何?(3)如将电荷q2=+1.0×10-7C从A点移到B点, φA等于多少?电场力做了多少功?
W=qUAB=2×10-4J
电势由电场决定φA不变
2、几种典型电场的等势面
1、定义:电场中电势相同的各点构成的面,叫做等势面。
(1)点电荷电场中的等势面,是以电荷为球心的一簇球面;
(2)等量异种点电荷电场中的等势面,是两簇对称曲面;
(3)等量同种点电荷电场中的等势面,是两簇对称曲面;
(4)匀强电场中的等势面,是垂直于电场线的一簇平面 ;
(5)带电导体周围的等势面;
(1)同一等势面上各点的电势相等,在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。电荷从一个等势面上的任一点移到另一个等势面上的任一点,电势能的变化量相同,电场力做的功相同。
(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)在相邻等势面间电势的差值相同的情况下,等势面密处场强大,等势面疏处场强小。
(4)不同电势的等势面在空间不能相交,也不相切。同一电势的等势面一般也不相交。
4、关于等势面,正确的说法是( ) A.电荷在等势面上移动时不受电场力作用,所以不做功 B.等势面上各点的场强大小相等 C.等势面一定跟电场线垂直 D.两等势面不能相交
5、如下电场中,a、b两点场强和电势都相同的是( )A.距正的点电荷等距离的a、b两点B.等量异种点电荷的连线的中垂线上,距连线中点O等距离的a、b两点C.等量同种点电荷的连线上,距连线中点O等距离的a、b两点D.两块带有等量异种电荷的平行金属板间,距同一板不等距离的a、b两点
正的点电荷电场线和等势面分布,如图,a、b两点在同一等势面上,电势相同,场强大小相同,但方向不同,故A错.
由图知,a、b两点位于同一等势面上,故两点电势相同,a、b两点处电场线分布疏密程度相同,且a、b两点处电场线的切线方向也相同,故两点场强相同
由图可知,a、b两点分别位于对称的等势面上,故两点电势相同,a、b两点处电场线分布的疏密程度相同,两点场强大小相同,但a点场强方向沿连线指向b,b点场强方向沿连线指向a,故两点场强方向不相同
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