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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,第三級,第四級,第五級,*,*,*,第一章 靜電場,第四節(jié) 電勢能和電勢,人教版選修,3-1,1,、電場的基本性質(zhì)?,2,、為了描述電場力的性質(zhì),我們引入了什么概念?,3,、為了形象的描述電場我們引入了電場線,其有哪些特點?,復(fù)習(xí)回顧,第,4,節(jié) 電勢能電勢(第一課時),例:一個,試探電荷,在,電場中,某點由靜止釋放,將如何運動,?,E,在電場力作用下,電荷做加速運動,試探電荷的,動能,增加,電場力做了功。,+,F,電場對放入其中的電荷有力的作用,那么電場力做不做功呢?若做功有什么特點?,B,M,A,F,q,W,甲,=,F,|,AB|
2、cos,=,qE|AM,|,正點電荷沿不同路徑從,A,移到,B,電場力做多少功?,+,甲,乙,丙,沿甲路徑電場力做功,:,沿乙路徑電場力做功,:,沿丙路徑電場力做功,:,W,乙,=,qE,|,AM,|,W,丙,=,qE,|,AM,|,沿任意路徑電場力做功,:,W,任意,=,qE,|,AM,|,結(jié)論,:,在勻強電場中移動電荷時,,靜電力做功與,路徑,無關(guān),由,初末,位置來決定,.,(其它電場也適用),一、靜電力做功的特點,做功的過程是能量轉(zhuǎn)化的過程,電場力做功的過程是什么能轉(zhuǎn)化為什么能呢?,、定義,:電荷在電場中受到,電場力,而具有的與,位置,有關(guān)的勢能叫做電勢能。,二、電勢能,2,、符號,:,
3、E,P,標(biāo)量,、電場力做的功與電勢能變化的關(guān)系,E,A,B,例:電荷,q,從,A,移動到,B,的過程中,求電勢能的變化,E,P,與電場力做功,W,AB,的關(guān)系?,靜電力做的功等于電勢能的減少量,W,AB,=E,PA,-E,PB,-,E,P,負(fù)電荷逆著電場線移動,電場力做正功,電勢能減少,正電荷順著電場線移動,電場力做正功,電勢能減少,正電荷逆著電場線移動,電場力做負(fù)功,電勢能增加,負(fù)電荷順著電場線移動,電場力做負(fù)功,電勢能增加,即:靜電力對電荷做,正功,,電荷的電勢能,減少,靜電力對電荷做,負(fù)功,,電荷的電勢能,增加,、電場力做的功與電勢能變化的關(guān)系,靜電力做的功等于電勢能的減少量,W,AB,
4、=E,PA,-E,PB,-,E,P,4,、電勢能具有相對性,電荷在某點的電勢能,等于靜電力把它從該點移動到,零勢能位置,時所做的功,(,通常把離場源,無限遠處,或,大地表面,的電勢能規(guī)定為零,),W,AB,=E,PA,-E,P0,;,即:,E,PA,=W,AB,電勢能是標(biāo)量但有正負(fù),正負(fù)表示該點的電勢能比零點的電勢能的高低。,在正電荷產(chǎn)生的電場中正電荷在任意一點具有的電勢能都為正,負(fù)電荷在任一點具有的電勢能都為負(fù)。在負(fù)電荷產(chǎn)生的電場中正電荷在任意一點具有的電勢能都為負(fù),負(fù)電荷在任一點具有的電勢能都為正。,例,1,:如圖所示,點電荷的靜電場中電場線用實線表示,但其方向未標(biāo)明,虛線是某一帶電粒子通
5、過該電場區(qū)域時的運動軌跡。,a,、,b,是軌跡上的兩點。若帶電粒子在運動中只受到電場力作用,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,兩點的受力方向,C.,帶電粒子在,a,、,b,兩點的速度何處較大,D.,帶電粒子在,a,、,b,兩點的電勢能何處較大,BCD,a,b,例,2,:將帶電量為,610,-6,C,的負(fù)電荷從電場中的,A,點移到,B,點,克服電場力做了,310,-5,J,的功,再從,B,移到,C,,電場力做了,1.210,-5,J,的功,則,(,1,)電荷從,A,移到,B,,再從,B,移到,C,的過程中電勢能共改變了多少?,(,2,)
6、如果規(guī)定,A,點的電勢能為零,則該電荷在,B,點和,C,點的電勢能分別為多少?,(,3,)如果規(guī)定,B,點的電勢能為零,則該電荷在,A,點和,C,點的電勢能分別為多少?,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,、電勢能是標(biāo)量,具有相對性,有正負(fù)。,正負(fù)表示該點的電勢能比零點的電勢能的高低。,課堂小結(jié),1,、,靜電力做功與,路徑,無關(guān),由,初末,位置來決定,.,2,、電荷在電場中受到電場力而具有的與位置有關(guān)的勢能叫做電勢能。,W,AB,=E,PA,-E,PB,-,E,
7、P,3,、靜電力做的功等于電勢能的減少量,1,、靜電力做功的特點?,2,、靜電力做功與電勢能變化的關(guān)系?,3,、電勢能有哪些特點?,復(fù)習(xí)回顧,第,4,節(jié) 電勢能電勢(第二課時),電場的,力的性質(zhì),我們必須用,場強,E,來描述,那么電場的,能的性質(zhì),我們又應(yīng)該用什么物理量來描述呢?能否用,“,電勢能,”,呢?,問題,1,:同樣的電荷處在電場中不同位置,具有的電勢能相同嗎?,問題,2,:不同的電荷放在電場中同一點,具有的電勢能相同嗎?,不同的電荷在電場中同一點,具有的電勢能,不同,但電場中同一點的電場的能的性質(zhì)是一定的,故不能用,“,電勢能,”,來描述電場的能的性質(zhì)。,電荷電場中在某一點的電勢能與
8、它的電荷量的比值,1 V=1 J/C,三、電勢,1.,定義,:,2.,公式,:,3.,單位,:,伏特,(V),(,計算時要,代入正負(fù)號,),4,.,電勢,是表征電場中某點能的性質(zhì)的物理量,僅與電場中某點性質(zhì)有關(guān),,與電場力做功的值及試探電荷的電荷量、電性無關(guān),。,5,.,電勢的具體值只有在選定了零電勢點后才有意義,故,電勢是相對,的。電勢零點的選取是任意的,但以方便為原則,如果沒有特別規(guī)定,,一般選無窮遠或大地的電勢為零,6,.,電勢是標(biāo)量,,在規(guī)定了零電勢后,電場中各點的電勢可以是正值,也可以是負(fù)值。,正值表示該點電勢比零高,負(fù)值表示該點電勢比零低。,7,.,若以無窮遠處電勢為零,,正點電荷
9、周圍各處的電勢都為正,負(fù)點電荷周圍各處的電勢都為負(fù)。,8,.,沿電場線,(,場強,),方向電勢越來越低,即電場線指向電勢降低的方向,A B E,A,B,電場中兩點電勢高低的判斷方法,(,3,)根據(jù)電場力做功來判斷,(,1,)電場線法:順著電場線方向電勢降低。,(,4,)根據(jù)電勢能的變化來判斷,在兩點間移動正電荷,電場力做正(負(fù))功,電勢降低(升高),在兩點間移動負(fù)電荷,電場力做正(負(fù))功,電勢升高(降低),電場線的方向就是電勢降低最快的方向,移動正電荷時,電勢能增加電勢升高;電勢能減小電勢降低;,移動負(fù)電荷時,電勢能增加電勢降低;電勢能減小電勢升高;,(,2,)根據(jù)場源電荷來判斷,正電荷的電場
10、中離它越近電勢越高;,負(fù)電荷的電場中離它越近電勢越低;,1,、如圖所示,實線為一電場的電場線,,A,、,B,、,C,為電場中的三個點,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,為某電場線上的兩點,那么以下的結(jié)論正確的是(),A,把正電荷從,a,移到,b,,電場力做正功,電荷的電勢能減少,電勢升高。,B,把正電荷從,a,移到,b,,電場力做負(fù)功,電荷的電勢能增加,電勢降低。,C,把負(fù)電荷從,a,移到,b,,電場力做正功,電荷的電勢能減少,電勢升高。,D,把負(fù)電荷從,a,移到,b,,電場力做負(fù)功,電荷的電勢能增加,電勢降低。,D,a,b,3,、如,圖
11、所,示,電場中有,A,、,B,兩點,則下列說法中正確的是,(),A,、,電勢,A,B,場強,E,A,E,B,B,、,電勢,A,B,場強,E,A,E,pB,A,B,E,BC,四、等勢面,地理上,等高線表示地勢的高低。在電場中常用等勢面來表示電勢的高低。,電場中電勢相同的各點構(gòu)成的面叫做,等勢面,等勢面的特點:,(1)在同一等勢面上的任意兩點間移動電荷,電場力不做功,(2)電場線跟等勢面垂直,且由電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面,(,3,)等差等勢面密處場強大、電場線密,等差等勢面疏處場強小、電場線疏,(,4,)不同等勢面在空間不相交、不相切。,E,+,幾種常見的等勢面,以點電荷為球心的一簇球
12、面,兩簇對稱曲面,垂直于電場線的一簇平面,4,、如圖,虛線,a,、,b,、,c,勢某靜電場中的三個等勢面,它們的電勢,a,最大,,c,最少,一帶正電的粒子射入電場中,其運動軌跡如圖實線,KLMN,所示,由圖可知(),粒子從,K,到,L,的過程中,電場力做負(fù)功,粒子從,L,到,M,的過程中,電場力做負(fù)功,粒子從,K,到,L,的過程中,電勢能增加,粒子從,L,到,N,的過程中,動能減少,AC,K,N,M,L,a,b,c,5,、如圖所示,三個等差等勢面上有,a,、,b,、,c,、,d,四點,若將一個正電荷由,c,經(jīng),a,移動到,d,電場力做正功,W,1,,若由,c,經(jīng),b,移動到,d,電場力做正功,
13、W,2,,則,(),2,、電勢能是標(biāo)量,具有相對性,有正負(fù)。,課堂小結(jié),1,、,電勢,3,、沿電場線,(,場強,),方向電勢越來越低,4,、等勢面:電場中電勢相同的各點構(gòu)成的面,5,、等勢面的特點:,電場線跟等勢面垂直,且由電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面,等差等勢面密處場強大、電場線密,等差等勢面疏處場強小、電場線疏,:阿爾法,Alpha,:貝塔,Beta,:伽瑪,Gamma,:德爾塔,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,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,