浙江专用高中物理第一章静电场1_4电势能和电势课件新人教版选修.pptx

第4节 电势能和电势,研究学考明确要求,基 础 梳 理 1静电力对电荷所做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，而与电荷经过的 无关。与电场是否是匀强电场无关。 2只要初、末位置确定了，移动电荷做的功就确定了，这一点和重力做功很相似。,路径,即 学 即 练 1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，则电场力做功不为零 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,解析 电场力做的功和电荷的运动路径无关，所以选项A错误；电场力做功只和电荷的初末位置有关，所以电荷从某点出发又回到了该点，电场力做功为零，选项B错误；正电荷沿电场线的方向运动，则正电荷受到的电场力和电荷的位移方向相同，故电场力对正电荷做正功，同理，负电荷逆着电场线的方向运动，电场力对负电荷做正功，选项C正确；电荷在电场中运动，虽然有电场力做功，但是电荷的电势能和其他形式的能间的转化满足能量守恒定律，选项D错误。 答案 C,基 础 梳 理 1电势能 由于移动电荷时静电力做的功与移动路径无关，所以电荷在电场中也具有势能，这种势能叫 。 2电场力做功与电势能变化的关系 (1)电场力对电荷做正功，电荷的电势能就 ； (2)克服电场力做功，电荷的电势能就 ； (3)电场力做功与电势能变化的关系： WAB Ep。,电势能,减少,增加,EpAEpB,典 例 精 析 【例1】 将带电荷量为6106 C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服静电力做了3105 J的功，再从B点移到C点，静电力做了1.2105 J的功。则： (1)电荷从A移到B，再从B移到C的过程中，电势能共改变了多少？ (2)如果规定A点的电势能为零，则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少？,解析 (1)因为WACWABWBC3105 J1.2105 J1.8105 J，故电势能增加了1.8105 J。 (2)如果规定A点的电势能为零，由公式WABEpAEpB得，该电荷在B点的电势能为EpBEpAWAB0WAB3105 J。同理，该电荷在C点的电势能为EpCEpAWAC0WAC1.8105 J。 答案 (1)增加了1.8105 J (2)3105 J 1.8105 J,即 学 即 练 2把电荷量q1.0105 C的电荷从A点移到B点，电场力做的功W2.0102 J，则电荷的电势能_(填“增加”、“不变”或“减少”)；若规定B点为零电势能点，则电荷在A点的电势能为_ J。 解析 电场力做正功，电荷的电势能减少；电场力做的功为2.0102 J，则电荷的电势能减少2.0102 J，规定B点为零电势能点，则电荷在B点的电势能为零，故电荷在A点的电势能为2.0102 J。 答案 减少 2.0102,1定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的 ，叫这一点的电势。用符号表示。 2公式：,比值,3单位：国际单位制中，电势的单位是伏特，符号是 ，且有1 V1 J/C。 4物理意义：电势是描述电场的能的性质的物理量。电场中某点的电势由电场 及 决定，与放入电场中的试探电荷 。 5电势的高低：沿着电场线方向，电势逐渐 。 还可根据电势能判断电势高低：正电荷在电势高处电势能 ，负电荷在电势低处电势能 。,V,本身,电势零点,无关,降低,较大,较大,6标矢性：电势是标量，但可以为负值。当电场中某点的电势为负值时，表示这点的电势比零电势还低。 7零电势面(点)的选取：一般点电荷形成的电场中取无限远处的电势为零；在实际应用中常取大地的电势为零。,典 例 精 析 【例2】 (20184月浙江选考，11)一带电粒子仅在电场力作用下从A点开始以v0做直线运动。其vt图象如图1所示。粒子在t0时刻运动到B点，3t0时刻运动到C点，下列判断正确的是( ),图1,AA、B、C三点的电势关系为BAC BA、B、C三点的场强大小关系为ECEBEA C粒子从A点经B点运动到C点，电势能先增加后减少 D粒子从A点经B点运动到C点，电场力先做正功后做负功,答案 C,即 学 即 练 3(2018丽水、衢州、湖州三地教学质量检测)如图2所示，带电荷量分别为4q和q的两点电荷分别放在A、B两点，组成了电荷系统，虚线上A、B、C等间距，则以下判断正确的是( ),AA、B间的电场方向为B指向A BC点的电场强度为零 CA点的电势低于B点的电势 D若一电子从A点运动至B点，该过程中电场力做正功,图2,答案 B,基 础 梳 理 1定义：电场中电势大小 的各点构成的面叫作等势面。 2等势面与电场线的关系 (1)电场线跟等势面 。 (2)电场线由 的等势面指向 的等势面。,相同,垂直,电势高,电势低,典 例 精 析 【例3】 如图3所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面。下列判断正确的是 ( ) 图3 A1、2两点的场强相等 B1、3两点的场强相等 C1、2两点的电势相等 D2、3两点的电势相等,解析 同一电场中，电场线越密的地方场强越大，所以1点场强大于2、3点场强，A、B错误；同一等势面上各点电势相等，沿电场线方向电势降低，故C错误，D正确。 答案 D,等势面的应用 (1)由等势面可以判断电场中各点电势的高低及差值。 (2)已知等势面的形状分布，可以绘制电场线。 (3)由等差等势面的疏密，可以比较不同点场强的大小。,解析 A、B、C三点等势面的关系为ABC，A错误；负电荷在电势越高的位置电势能越小，B错误；沿等势面移动电荷，电场力不做功，C正确；正电荷由A移动到C，电场力做正功，D错误。 答案 C,1在如图5所示的Q点电荷产生的电场中，一检验电荷从A点分别移到B、C、D、E(在以O为圆心的圆周上)，则下列情况正确的是 ( ) 图5 A从A到B电场力做功最多 B从A到E电场力做功最多 C从A到B与从A到C做功相等 D从A到B不做功,解析 B、C、D、E在同一等势面上，所以检验电荷在这四点时的电势能相等，由WABEpAEpB可知，C正确。 答案 C,2下列四个图中，a、b两点电势相等、电场强度也相等的是 ( ),解析 匀强电场的等势面是垂直于电场线的一簇等间距的平行平面，A中a、b两点不在同一等势面上，所以，这两点的电势是不相等的，但这两点的场强相等；B中a、b两点在同一个等势面上，电势相等，但这两点的场强大小相等、方向不同；C中a、b两点对称于两电荷的连线，所以电势相等，但在中垂线上场强的方向是沿中垂线的，而且都指向外侧，故两点的场强的方向不同；在D中，a、b两点的电势相等，场强的方向是沿连线的，而且方向相同，故本题选D。 答案 D,3(2018浙江省十校联盟适应性考试)如图所示，实线表示电场线，虚线表示带电粒子运动的轨迹。带电粒子只受电场力的作用，运动过程中电势能逐渐减小，它运动到b处时的运动方向与受力方向可能是( ),解析 由于带电粒子只受电场力，则所受的电场力方向指向轨迹的凹侧，A错误；由于运动过程中电势能逐渐减小，则电场力做正功，电场力的方向与速度方向的夹角为锐角，B、C错误，D正确。 答案 D,4(20164月浙江选考，13)如图6所示，真空中有两个点电荷