浙江省富阳市第二中学高考物理一轮复习 电场能的性质课件1.ppt

电场能的性质 一 电势差 电势 电势能 例1 对于电场中任意两点间的电势差 下列说法中正确的是 a 电势差越大 在这两点间移动同一电荷时电场力做的功越多b 电势差的大小取决于零电势位置的选择c 两点间的电势差 数值上等于在这两点间移动单位正电荷时 电场力做的功d 两点间的电势差的值与这两点间移动什么样的电荷有关 ac 小结 某点电势的高低与零电势的选择有关 两点间电势差的大小与零电势的选择无关 例2 下面关于电场强度和电势的关系正确的是 a 电场线越密的位置 电势越高b 电势越高的位置 电场强度越大c 电场强度为零的位置 电势一定为零d 电势为零的位置 电场强度可以不为零 d 小结 电场强度大小与电势无必然联系 例3 下面关于电势能和电势的说法正确的是 a 电势能和电势都是由电场本身决定的物理量 与放入电场中的电荷无关 b 原来静止的电荷在只受电场力的作用下一定向电势低的方向运动 c 原来静止的电荷在只受电场力的作用下一定向电势能低的方向运动 d 电势越高地方 电势能越大 小结 电势能由电场和电荷共同决定 而u 只由电场本身决定 电势能的变化用电场力作功来判断 w电 e电 c 例4 若带正电荷的小球只受电场力作用 则它在某一段时间内 a 一定沿电场线由高电势处向低电势处运动b 一定沿电场线由低电势外向高电势处运动c 不一定沿电场线运动 但一定由高电势处向低电势处运动d 不一定沿电场线运动 也不一定由高电势处向低电势处运动 d 小结 判断运动方向与运动轨迹要依据初速度与力 加速度 两个因素来判断 例5 如图所示 竖直方向的匀强电场 一带正电的油滴从a点射入 并沿直线运动到b点 油滴质量为m 带电荷量为 q ab距离为l 与电场线夹角为 则 a 场强方向竖直向上b 两极板间的电势差为mgl qc 油滴的电势能增加了mgdd 场强e为mg qe 动能不变 重力势能增加 电势能减少 ad e 小结 先由轨迹判断力方向 进而判断出运动情况与做功情况 电场能的性质二 匀强电场中电势差与电场强度的关系等势面 电势能 例1 画出五个典型电场的电场线与等势面 问题 等势面和电场线有什么关系 1 电场线跟等势面垂直 2 电场线由高的等势面指向低的等势面 3 等势面的疏密表示电场的强弱 相邻等势面间电势差相等 例2 关于等势面的说法正确的是a 电荷在等势面上移动时不受电场力作用b 电荷在等势面上移动时电场力不做功c 等势面上各点的场强大小相等d 等势面一定跟电场线垂直 bd 拓展1 如图所示 点o到其它各点距离相同 从o点出发 到哪些点电势是降低的 到哪一点电势降低最多 场强e的另一物理意义 1 场强e的方向是电势降落最快的方向 任何电场 2 场强e的大小等于沿电场线方向单位距离的电势差 匀强电场 电势减小的方向就是电场的方向 对吗 a b c d 例3 如图是一矩形放在强电场e中 已知 求 例4 如图所示 实线是某一电场中的电场线 一带电粒子在电场中运动的径迹如图中虚线所示 若不考虑其它力 则下列判断中正确的是 a 粒子一定是从a运动到bb 粒子一定是带负电c 粒子受力方向一定沿电场线向左d 粒子在a点速度一定大于在b点的速度e 粒子在b点加速度一定大于在a点加速度f 粒子在b点的电势能一定大于在a点的电势能g 电场线的方向一定向右 cdef 小结 1 电场力的方向由轨迹判断2 电场力方向 场强方向 电荷正负知二求一3 电势高低由电场线方向判断 电势能高低由作功判断4 电场强度 电场力 加速度大小由线疏密判断 例5 如图所示 o是一固定的点电荷 另一点电荷p从很远处以初速度v0射入点电荷o的电场 在电场力作用下的运动轨迹是曲线mn a b c是以o为中心 ra rb rc为半径画出的三个圆 rc rb ra 3 2 1 1 2 3 4为轨迹mn与三个圆的一些交点 以 w12 表示点电荷p由1到2的过程中电场力做的功的大小 w34 表示由3到4的过程中电场力做的功的大小 则 a w12 2 w34 b w12 2 w34 c p q两电荷可能同号 也可能异号d p的初速度方向的延长线与0之间的距离可能为零 b 一个质量为m 带电量为 q的小物体 可在水平轨道ox上运动 o端有一与轨道垂直的固定墙 轨道处于匀强电场中 场强大小为e 方向沿ox轴的正方向 小物体以速度v0从x0点沿ox轨道运动 运动时受到大小不变的摩擦力f作用 且f qe 设小物体与墙碰撞不损失机械能 且电量保持不变 求它在停止运动前所通过的总路程s s 例6 如图所示 一个质量为m 带电量为q的微粒 从a点以初速度v竖直向上射入图示的匀强电场中 粒子通过b点时的速度为2v 方向水平向右 求电场强度e和a b两点间的电势差u 例 有三根长度皆为l 1 00m的不可伸长的绝缘轻线 其中两根的一端固定在天花板上的o点 另一端分别拴有质量皆为m 1 00 10 2kg的带电小球a和b 它们的电量分别为 q和 q q 1 00 10 7c a b之间用第三根线连接起来 空间存在大小为e 1 00 106n c的匀强电场 场强方向水平向右 平衡时a b球的位置如图所示 现将o b之间的线烧断 由于有空气阻力 a b球最后会达到新的平衡位置 求最后两球的机械能与电势能的总和与烧断前相比改变了多少 不计两带小球间相互作用的静电力 重力势能 电势能 推广2 如图所示 倾角为300的直角三角形底边长为2l 底边处在水平位置 斜边为光滑绝缘导轨 现在底边中点o处固定一正电荷q 让一个质量为m的带正电的点电荷q从斜面顶端a沿斜面滑下 始终不脱离斜面 已测得它滑到在斜边上的垂足d处的速度为v 加速度为a 方向沿斜面向下 问该质点滑到底端c点时的速度和加速度各为多少 用v g l a表示 ac g a 在d点 f合1 ma mgsin300 fcos300 在c点 f合2 mac mgsin300 fcos300 例7 如图所示 三条虚线表示某电场中的三个等势面 其中 1 10v 2 20v 3 30v 一个带电粒子只受电场力作用 按图中实线轨迹从a点运动到b点 由此可知 a 粒子带负电b 粒子速度变大c 粒子加速度变小d 粒子电势能变大 abc 小结 先把据等势线画出电场线 再用类似于上