xx届高考物理第一轮总复习电场能的性质教案31

1 / 7 XX 届高考物理第一轮总复习电场能的性质教案 31 本资料为 WoRD文档，请点击下载地址下载全文下载地址莲山课 件 k 电场能的性质 (电势 ) 一、电势差 U（是指两点间的） 定义：电场中两点间移动检验电荷 q（从 AB ），电场力做的功 WAB 跟其电量 q 的比值叫做这两点间的电势差，UAB=WAB/q 是标量 UAB 的正负只表示两点电势谁高谁低。UAB为正表示 A 点的电势高于 B 点的电势。 数值上 =单位正电荷从 AB 过程中电场力所做的功。 等于 A、 B 的电势之差 ,即 UAB=A B 在匀强电场中 UAB=EdE(dE 表示沿电场方向上的距离 ) 意义：反映电场本身性质，取决于电场两点，与移动的电荷无关，与零电势的选取无关， 电势差对应静电力做功，电能其它形式的能。 电动势对应非静电力做功电能其它形式的能 点评：电势差很类似于重力场中的高度差物体从重力场中的一点移到另一点，重力做的功跟其重量的比值叫做这两点的高度差 h W/G 2 / 7 二、电势（是指某点的）描述电场能性质的物理量。 必须先选一个零势点，（具有相对性）相对零势点而言，常选无穷远或大地作为零电势。 正点电荷产生的电场中各点的电势为正， 负点电荷产生的电场中各点的电势为负。 定义：某点相对零电势的电势差叫做该点的电势，是标量 在数值上 =单位正电荷由该点移到零电势点时电场力所做的功 . 特点： 标量：有正负，无方向，只表示相对零势点比较的结果。 电场中某点的电势由电场本身因素决定，与检验电荷无关。与零势点的选取有关。 沿电场线方向电势降低，逆。（但场强不一定减小）。沿 E 方向电势降得最快。 当存在几个场源时，某处合电场的电势等于各个场源在此处产生电势代数和的叠加。 电势高低的判断方法： 1 根据电场线的方向判断 ； 2 电场力做功判断； 3 电势能变化判断。 点评：类似于重力场中的高度某点相对参考面的高度差为该点的高度 注意： (1)高度是相对的与参考面的选取有关，而高度差是绝对的与参考面的选取无关同样电势是相对的与零电势3 / 7 的选取有关，而电势差是绝对的，与零电势的选取无关 (2)一般选取无限远处或大地的电势为零当零电势选定以后，电场中各点的电势为定值 (3)电场中 A、 B 两点的电势差等于 A、 B 的电势之差 ,即UAB=A B, 沿电场线方向电势降低 . 三、电势能 E 1 概念：由电荷及电荷在电场中的相对位置决 定的能量，叫电荷的电势能。 电势能具有相对性，与零参考点的选取有关 (通常选地面或 远为电势能零点 ) 特别指出：电势能实际应用不大，常实际应用的是电势能的变化。 电荷在电场中某点的电势能 =把电荷从此点移到电势能零处电场力所做的功。 E=qA0 四、电场力做功与电势能 1电势能：电场中电荷具有的势能称为该电荷的电势能电势能是电荷与所在电场所共有的。 2电势能的变化：电场力做正功电势能减少；电场力做负功电势能增加 重力势能变化：重力做正功重力势能减少；重力做负功重力势能增加 3.电场力 做功：由电荷的正负和移动的方向去判断 (4 种情4 / 7 况 )功的正负电势能的变化（重点和难点知识） 正、负电荷沿电场方向和逆电场方向的 4 种情况。（上课时一定要搞清楚的，否则对以后的学习带来困难） 电场力做功过程就是电势能与其它形式能转化的过程（电势差），做功的数值就是能量转化的多少。 W=FScoS(匀强电场 )W=qEd(d 为沿场强方向上的距离 ) W=qU=-Ep ， U为电势差， q 为电量 重力做功： W Gh， h 为高度差， G 为重量 电场力做功跟路径无关，是由初末位置的电势差与电量决定 重力做功跟路径无关，是由初末位置的高度差与重量决定 四、等势面、线、体 1电场中电势相等的点所组成的面为等势面 2特点 (1)各点电势相等，等势面上任意两点间的电势差为零， 在特势面上移动电荷 (不论方式如何 ,只要起终点在同一等势面上 )电场力不做功 电场力做功为零，路径不一定沿等势面运动，但起点、终点一定在同一等势面上。 (2)画法规定：相领等势面间的电势差相等等差等势面的蔬密可表示电场的强弱 (3)处于静电平衡状态的导体：整个导体是一个等势体，其表面为等势面 E 内 =0，任两 点间 UAB=0 5 / 7 越靠近导体表面等势面越密，形状越与导体形状相似，等势面越密电场强度越大，曲率半径越小 (越尖 )的地方，等势面(电场线 )都越密 ,这就可解释尖端放电现象，如避雷针。 (4)匀强电场，电势差相等的等势面间距离相等，点电荷形成的电场，电势差相等的等势面间距不相等，越向外距离越大 (5)等势面上各点的电势相等但电场强度不一定相等 (6)电场线 等势面，且由电势高的面指向电势低的面，没电场线方向电势降低。 (7)两个等势面永不相交 规律方法 1、一组概念的理解与应用 电势、电势能、电场强 度都是用来描述电场性质的物理，它们之间有十分密切的联系，但也有很大区别，解题中一定注意区分，现列表进行比较 （ 1）电势与电势能比较： 电势 电势能 1反映电场能的性质的物理量荷在电场中某点时所具有的电势能 2 电场中某一点的电势 的大小，只跟电场本身有关，跟点电荷无关电势能的大小是由点电荷 q 和该点电势 共同决定的 3 电势差却是指电场中两点间的电势之差， U=A B ，6 / 7 取 B=0 时， A=U 电势能差 是指点电荷在电场中两点间的电势能之差 =A B=W ，取 B=0 时， A= 4 电势 沿电场线逐渐降低，取定零电势点后，某点的电势高于零者，为正值某点的电势低于零者，为负值正点荷（十q）：电势能的正负跟电势的正负相同 负电荷（一 q）：电势能的正负限电势的正负相反 5 单位：伏特单位：焦耳 6 联系： =q ， w=qU （ 2）电场强度与电势的对比 电场强度 E 电势 1 描述电场的力的性质描述电场的能的性质 2电场中某点的场强等于放在该点的正点电荷所受的电场力F 跟正点电荷电荷量 q 的比值 E=F/q， E 在数值上等于单位正电荷所受的电场力电场中某点的电势等于该点 跟选定的标准位置（零电势点）间的电势差， =/q ， 在数值上等于单位正电荷所具有的电势能 3 矢量标量 4 单位： N/c;V/mV（ 1V=1j/c） 5 联系： 在匀强电场中 UAB=Ed(d 为 A、 B 间沿电场线方向的距离） 电势沿着电场强度的方向降落 2、公式 E=U/d的理解与应用 (1)公式 E=U/d 反映了电场强度与电势差之间的关系，由公7 / 7 式可知，电场强度的方向就是电势降低最快的方向 (2)公式 E=U/d 只适用于匀强电场，且 d 表示沿电场线方向两点间的距离，或两点所在等势面的范离 (3)