高中物理 14 电势和电势差课件 粤教版选修31.ppt

第4节电势和电势差 1 知道电场力做功特点和电势能的概念 2 理解电场力做功与电势能变化的关系 3 理解电势差的物理意义 会用电势差的公式及变形公式w qu进行计算 4 知道电势的概念 知道电势和电场强度是反映电场性质的两个物理量 5 知道等势面的概念 能画出点电荷 匀强电场的等势面 知道电荷在任何一个等势面上运动时电场力都不做功 一 电场力做功特点的理解和做功正负的判断方法1 对电场力做功特点的理解 1 电场力对电荷所做的功 与电荷的初末位置有关 与电荷经过的路径无关 该结论既适用于匀强电场又适用于非匀强电场 既适用于任何静电场 2 无论带电体在电场中做直线运动还是做曲线运动 无论带电体只受电场力作用还是受多个力作用 无论电场力做正功还是做负功 电场力做功的特点不变 解析微粒沿直线运动 受到的电场力水平向左 合力与v0反向 由a b电场力做负功 电势能增加 重力做负功 重力势能增加 合外力与v0反向 对粒子做负功 动能减少 故选b 答案b借题发挥功是能量转化的量度 但要理解并区别电场力的功与电势能变化的关系 合外力的功与动能变化的关系 动能定理 即搞清功与能的变化的对应关系 变式2 如图1 4 3所示 某电场的等势面用实线表示 各等势面的电势分别为10v 6v和 2v 则uab ubc uca 解析由电势差的基本定义可知 因a b两点在同一个等势面上 故有 a b 所以uab a b 10 10 v 0 b c间的电势差为ubc b c 10 2 v 12v c a间的电势差为uca 2 10 v 12v 答案012v 12v 解析答案bc a 若把一正的点电荷从m点沿直线移到n点 则静电力对该电荷做正功 电势能减小b 若把一正的点电荷从m点沿直线移到n点 则该电荷克服静电力做功 电势能增加c 若把一负的点电荷从m点沿直线移到n点 则静电力对该电荷做正功 电势能减小d 若把一负的点电荷从m点沿直线移到n点 再从n点沿不同路径移回到m点 则该电荷克服静电力做的功等于静电力对该电荷所做的功 电势能不变 解析由点电荷产生的电场的特点可知 m点的电势高 n点的电势低 所以正电荷从m点到n点 静电力做正功 电势能减小 故a对 b错 负电荷由m点到n点 克服静电力做功 电势能增加 故c错 静电力做功与路径无关 负点电荷又回到m点 则整个过程中静电力不做功 电势能不变 故d对 答案ad 2 如图1 4 7中虚线所示为静电场中的等势面1 2 3 4 相邻的等势面之间的电势差相等 其中等势面3的电势为零 一带正电的点电荷在静电力的作用下运动 经过a b两点时的动能分别为26ev和5ev 当这一点电荷运动到某一位置 其电势能变为 8ev时 它的动能应为 a 8evb 13evc 20evd 34ev 解析设相邻等势面之间的电势差大小为u 电荷从a运动到b 动能减少 可知b点的电势高于a点 则 a 2u b u 设正电荷的电荷量为q 则正电荷在a点 b点的电势能epa 2qu epb qu 根据能量守恒定律eka epa ekb epb 代入数据得qu 7ev 设点电荷运动到某一位置为c点时 其动能 电势能分别为ekc epc 根据能量守恒定律eka epa ekc epc 得 26ev 14ev ekc 8ev ekc 20ev 答案c a 该粒子一定带正电b 四个等势面中a等势面的电势一定最低c 该粒子由a到b过程中动能一定逐渐减小d 该粒子由a到b过程中电势能一定逐渐减小解析由粒子的运动轨迹可知 粒子受向上的电场力 由于粒