《【物理】1.4 電勢(shì)能和電勢(shì) 課件2(人教版選修3-1)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《【物理】1.4 電勢(shì)能和電勢(shì) 課件2(人教版選修3-1)(27頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,*,*,第一章 靜電場(chǎng),第四節(jié) 電勢(shì)能和電勢(shì),人教版選修,3-1,1,、電場(chǎng)的基本性質(zhì)?,2,、為了描述電場(chǎng)力的性質(zhì),我們引入了什么概念?,3,、為了形象的描述電場(chǎng)我們引入了電場(chǎng)線,其有哪些特點(diǎn)?,復(fù)習(xí)回顧,第,4,節(jié) 電勢(shì)能電勢(shì)(第一課時(shí)),例:一個(gè),試探電荷,在,電場(chǎng)中,某點(diǎn)由靜止釋放,將如何運(yùn)動(dòng),?,E,在電場(chǎng)力作用下,電荷做加速運(yùn)動(dòng),試探電荷的,動(dòng)能,增加,電場(chǎng)力做了功。,+,F,電場(chǎng)對(duì)放入其中的電荷有力的作用,那么電場(chǎng)力做不做功呢?若做功有什么特點(diǎn)?,B,M,A,F,q,W,甲,=,F,|,AB|
2、cos,=,qE|AM,|,正點(diǎn)電荷沿不同路徑從,A,移到,B,電場(chǎng)力做多少功?,+,甲,乙,丙,沿甲路徑電場(chǎng)力做功,:,沿乙路徑電場(chǎng)力做功,:,沿丙路徑電場(chǎng)力做功,:,W,乙,=,qE,|,AM,|,W,丙,=,qE,|,AM,|,沿任意路徑電場(chǎng)力做功,:,W,任意,=,qE,|,AM,|,結(jié)論,:,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí),,靜電力做功與,路徑,無(wú)關(guān),由,初末,位置來(lái)決定,.,(其它電場(chǎng)也適用),一、靜電力做功的特點(diǎn),做功的過(guò)程是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程,電場(chǎng)力做功的過(guò)程是什么能轉(zhuǎn)化為什么能呢?,、定義,:電荷在電場(chǎng)中受到,電場(chǎng)力,而具有的與,位置,有關(guān)的勢(shì)能叫做電勢(shì)能。,二、電勢(shì)能,2,、符號(hào),:,
3、E,P,標(biāo)量,、電場(chǎng)力做的功與電勢(shì)能變化的關(guān)系,E,A,B,例:電荷,q,從,A,移動(dòng)到,B,的過(guò)程中,求電勢(shì)能的變化,E,P,與電場(chǎng)力做功,W,AB,的關(guān)系?,靜電力做的功等于電勢(shì)能的減少量,W,AB,=E,PA,-E,PB,-,E,P,負(fù)電荷逆著電場(chǎng)線移動(dòng),電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減少,正電荷順著電場(chǎng)線移動(dòng),電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減少,正電荷逆著電場(chǎng)線移動(dòng),電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加,負(fù)電荷順著電場(chǎng)線移動(dòng),電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加,即:靜電力對(duì)電荷做,正功,,電荷的電勢(shì)能,減少,靜電力對(duì)電荷做,負(fù)功,,電荷的電勢(shì)能,增加,、電場(chǎng)力做的功與電勢(shì)能變化的關(guān)系,靜電力做的功等于電勢(shì)能的減少量,W,AB,
4、=E,PA,-E,PB,-,E,P,4,、電勢(shì)能具有相對(duì)性,電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能,等于靜電力把它從該點(diǎn)移動(dòng)到,零勢(shì)能位置,時(shí)所做的功,(,通常把離場(chǎng)源,無(wú)限遠(yuǎn)處,或,大地表面,的電勢(shì)能規(guī)定為零,),W,AB,=E,PA,-E,P0,;,即:,E,PA,=W,AB,電勢(shì)能是標(biāo)量但有正負(fù),正負(fù)表示該點(diǎn)的電勢(shì)能比零點(diǎn)的電勢(shì)能的高低。,在正電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中正電荷在任意一點(diǎn)具有的電勢(shì)能都為正,負(fù)電荷在任一點(diǎn)具有的電勢(shì)能都為負(fù)。在負(fù)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中正電荷在任意一點(diǎn)具有的電勢(shì)能都為負(fù),負(fù)電荷在任一點(diǎn)具有的電勢(shì)能都為正。,例,1,:如圖所示,點(diǎn)電荷的靜電場(chǎng)中電場(chǎng)線用實(shí)線表示,但其方向未標(biāo)明,虛線是某一帶電粒子通
5、過(guò)該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡。,a,、,b,是軌跡上的兩點(diǎn)。若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)中只受到電場(chǎng)力作用,根據(jù)此圖可作出正確判斷的是,(),A.,帶電粒子所帶電荷的性質(zhì),B.,帶電粒子在,a,、,b,兩點(diǎn)的受力方向,C.,帶電粒子在,a,、,b,兩點(diǎn)的速度何處較大,D.,帶電粒子在,a,、,b,兩點(diǎn)的電勢(shì)能何處較大,BCD,a,b,例,2,:將帶電量為,610,-6,C,的負(fù)電荷從電場(chǎng)中的,A,點(diǎn)移到,B,點(diǎn),克服電場(chǎng)力做了,310,-5,J,的功,再?gòu)?B,移到,C,,電場(chǎng)力做了,1.210,-5,J,的功,則,(,1,)電荷從,A,移到,B,,再?gòu)?B,移到,C,的過(guò)程中電勢(shì)能共改變了多少?,(,2,)
6、如果規(guī)定,A,點(diǎn)的電勢(shì)能為零,則該電荷在,B,點(diǎn)和,C,點(diǎn)的電勢(shì)能分別為多少?,(,3,)如果規(guī)定,B,點(diǎn)的電勢(shì)能為零,則該電荷在,A,點(diǎn)和,C,點(diǎn)的電勢(shì)能分別為多少?,增加了,1.8,10,-5,J.,E,PC,=1.810,-5,J,E,PC,=-1.210,-5,J,E,PB,=310,-5,J,E,PA,=-310,-5,J,4,、電勢(shì)能是標(biāo)量,具有相對(duì)性,有正負(fù)。,正負(fù)表示該點(diǎn)的電勢(shì)能比零點(diǎn)的電勢(shì)能的高低。,課堂小結(jié),1,、,靜電力做功與,路徑,無(wú)關(guān),由,初末,位置來(lái)決定,.,2,、電荷在電場(chǎng)中受到電場(chǎng)力而具有的與位置有關(guān)的勢(shì)能叫做電勢(shì)能。,W,AB,=E,PA,-E,PB,-,E,
7、P,3,、靜電力做的功等于電勢(shì)能的減少量,1,、靜電力做功的特點(diǎn)?,2,、靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系?,3,、電勢(shì)能有哪些特點(diǎn)?,復(fù)習(xí)回顧,第,4,節(jié) 電勢(shì)能電勢(shì)(第二課時(shí)),電場(chǎng)的,力的性質(zhì),我們必須用,場(chǎng)強(qiáng),E,來(lái)描述,那么電場(chǎng)的,能的性質(zhì),我們又應(yīng)該用什么物理量來(lái)描述呢?能否用,“,電勢(shì)能,”,呢?,問(wèn)題,1,:同樣的電荷處在電場(chǎng)中不同位置,具有的電勢(shì)能相同嗎?,問(wèn)題,2,:不同的電荷放在電場(chǎng)中同一點(diǎn),具有的電勢(shì)能相同嗎?,不同的電荷在電場(chǎng)中同一點(diǎn),具有的電勢(shì)能,不同,但電場(chǎng)中同一點(diǎn)的電場(chǎng)的能的性質(zhì)是一定的,故不能用,“,電勢(shì)能,”,來(lái)描述電場(chǎng)的能的性質(zhì)。,電荷電場(chǎng)中在某一點(diǎn)的電勢(shì)能與
8、它的電荷量的比值,1 V=1 J/C,三、電勢(shì),1.,定義,:,2.,公式,:,3.,單位,:,伏特,(V),(,計(jì)算時(shí)要,代入正負(fù)號(hào),),4,.,電勢(shì),是表征電場(chǎng)中某點(diǎn)能的性質(zhì)的物理量,僅與電場(chǎng)中某點(diǎn)性質(zhì)有關(guān),,與電場(chǎng)力做功的值及試探電荷的電荷量、電性無(wú)關(guān),。,5,.,電勢(shì)的具體值只有在選定了零電勢(shì)點(diǎn)后才有意義,故,電勢(shì)是相對(duì),的。電勢(shì)零點(diǎn)的選取是任意的,但以方便為原則,如果沒(méi)有特別規(guī)定,,一般選無(wú)窮遠(yuǎn)或大地的電勢(shì)為零,6,.,電勢(shì)是標(biāo)量,,在規(guī)定了零電勢(shì)后,電場(chǎng)中各點(diǎn)的電勢(shì)可以是正值,也可以是負(fù)值。,正值表示該點(diǎn)電勢(shì)比零高,負(fù)值表示該點(diǎn)電勢(shì)比零低。,7,.,若以無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零,,正點(diǎn)電荷
9、周圍各處的電勢(shì)都為正,負(fù)點(diǎn)電荷周圍各處的電勢(shì)都為負(fù)。,8,.,沿電場(chǎng)線,(,場(chǎng)強(qiáng),),方向電勢(shì)越來(lái)越低,即電場(chǎng)線指向電勢(shì)降低的方向,A B E,A,B,電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)高低的判斷方法,(,3,)根據(jù)電場(chǎng)力做功來(lái)判斷,(,1,)電場(chǎng)線法:順著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低。,(,4,)根據(jù)電勢(shì)能的變化來(lái)判斷,在兩點(diǎn)間移動(dòng)正電荷,電場(chǎng)力做正(負(fù))功,電勢(shì)降低(升高),在兩點(diǎn)間移動(dòng)負(fù)電荷,電場(chǎng)力做正(負(fù))功,電勢(shì)升高(降低),電場(chǎng)線的方向就是電勢(shì)降低最快的方向,移動(dòng)正電荷時(shí),電勢(shì)能增加電勢(shì)升高;電勢(shì)能減小電勢(shì)降低;,移動(dòng)負(fù)電荷時(shí),電勢(shì)能增加電勢(shì)降低;電勢(shì)能減小電勢(shì)升高;,(,2,)根據(jù)場(chǎng)源電荷來(lái)判斷,正電荷的電場(chǎng)
10、中離它越近電勢(shì)越高;,負(fù)電荷的電場(chǎng)中離它越近電勢(shì)越低;,1,、如圖所示,實(shí)線為一電場(chǎng)的電場(chǎng)線,,A,、,B,、,C,為電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn),那么以下的結(jié)論正確的是(),A,B,C,D,B,A,B,C,2,、如圖所示,,a,、,b,為某電場(chǎng)線上的兩點(diǎn),那么以下的結(jié)論正確的是(),A,把正電荷從,a,移到,b,,電場(chǎng)力做正功,電荷的電勢(shì)能減少,電勢(shì)升高。,B,把正電荷從,a,移到,b,,電場(chǎng)力做負(fù)功,電荷的電勢(shì)能增加,電勢(shì)降低。,C,把負(fù)電荷從,a,移到,b,,電場(chǎng)力做正功,電荷的電勢(shì)能減少,電勢(shì)升高。,D,把負(fù)電荷從,a,移到,b,,電場(chǎng)力做負(fù)功,電荷的電勢(shì)能增加,電勢(shì)降低。,D,a,b,3,、如,圖
11、所,示,電場(chǎng)中有,A,、,B,兩點(diǎn),則下列說(shuō)法中正確的是,(),A,、,電勢(shì),A,B,場(chǎng)強(qiáng),E,A,E,B,B,、,電勢(shì),A,B,場(chǎng)強(qiáng),E,A,E,pB,A,B,E,BC,四、等勢(shì)面,地理上,等高線表示地勢(shì)的高低。在電場(chǎng)中常用等勢(shì)面來(lái)表示電勢(shì)的高低。,電場(chǎng)中電勢(shì)相同的各點(diǎn)構(gòu)成的面叫做,等勢(shì)面,等勢(shì)面的特點(diǎn):,(1)在同一等勢(shì)面上的任意兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷,電場(chǎng)力不做功,(2)電場(chǎng)線跟等勢(shì)面垂直,且由電勢(shì)較高的等勢(shì)面指向電勢(shì)較低的等勢(shì)面,(,3,)等差等勢(shì)面密處場(chǎng)強(qiáng)大、電場(chǎng)線密,等差等勢(shì)面疏處場(chǎng)強(qiáng)小、電場(chǎng)線疏,(,4,)不同等勢(shì)面在空間不相交、不相切。,E,+,幾種常見(jiàn)的等勢(shì)面,以點(diǎn)電荷為球心的一簇球
12、面,兩簇對(duì)稱曲面,垂直于電場(chǎng)線的一簇平面,4,、如圖,虛線,a,、,b,、,c,勢(shì)某靜電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面,它們的電勢(shì),a,最大,,c,最少,一帶正電的粒子射入電場(chǎng)中,其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖實(shí)線,KLMN,所示,由圖可知(),粒子從,K,到,L,的過(guò)程中,電場(chǎng)力做負(fù)功,粒子從,L,到,M,的過(guò)程中,電場(chǎng)力做負(fù)功,粒子從,K,到,L,的過(guò)程中,電勢(shì)能增加,粒子從,L,到,N,的過(guò)程中,動(dòng)能減少,AC,K,N,M,L,a,b,c,5,、如圖所示,三個(gè)等差等勢(shì)面上有,a,、,b,、,c,、,d,四點(diǎn),若將一個(gè)正電荷由,c,經(jīng),a,移動(dòng)到,d,電場(chǎng)力做正功,W,1,,若由,c,經(jīng),b,移動(dòng)到,d,電場(chǎng)力做正功,
13、W,2,,則,(),2,、電勢(shì)能是標(biāo)量,具有相對(duì)性,有正負(fù)。,課堂小結(jié),1,、,電勢(shì),3,、沿電場(chǎng)線,(,場(chǎng)強(qiáng),),方向電勢(shì)越來(lái)越低,4,、等勢(shì)面:電場(chǎng)中電勢(shì)相同的各點(diǎn)構(gòu)成的面,5,、等勢(shì)面的特點(diǎn):,電場(chǎng)線跟等勢(shì)面垂直,且由電勢(shì)較高的等勢(shì)面指向電勢(shì)較低的等勢(shì)面,等差等勢(shì)面密處場(chǎng)強(qiáng)大、電場(chǎng)線密,等差等勢(shì)面疏處場(chǎng)強(qiáng)小、電場(chǎng)線疏,:阿爾法,Alpha,:貝塔,Beta,:伽瑪,Gamma,:德?tīng)査?Delte,:艾普西龍,Epsilon,:捷塔,Zeta,:依塔,Eta,:西塔,Theta,:艾歐塔,Iota,:喀帕,Kappa,:拉姆達(dá),Lambda,:繆,Mu,:拗,Nu,:克西,Xi,:歐麥克輪,Omicron,:派,Pi,:柔,Rho,:西格瑪,Sigma,:套,Tau,:宇普西龍,Upsilon,:,fai,Phi,:器,Chi,:普賽,Psi,:歐米伽,Omega,