等量同种电荷电势分布PPT课件.ppt

第四节 电势和电势差 1 复习回顾 1 重力做功有什么特点 与路径无关 由初末位置的高度差来决定 2 重力做功与重力势能的关系 重力做功做正功 重力势能减少 重力做功做负功 重力势能增加 3 重力势能是相对的 还是绝对的 是相对的 须选定零势能参考面 2 结论 在匀强电场中移动电荷时 静电力做的功与电荷经过的路径无关 只与电荷的起始位置和终止位置有关 对于非匀强电场也适用 B A q 思考 在匀强电场中 把正电荷沿不同路径从A点移到B 电场力做功多少 一 静电力做功的特点 3 二 电势能 3 电场力做功与电势能变化的关系 电场力做的功等于电势能的变化量 1 概念 电荷在电场中具有与其位置有关的势能 这种势能叫做电势能 2 特点 电场力做正功 电荷的电势能减小 电场力做负功 电荷的电势能增加 4 二 电势能 例 如图所示的点电荷电场中 1 把 q由A移到B 电场力做 功 电势能 2 把 q由A移到B 电场力做 功 电势能 3 把 q由C移到D 电场力做 功 电势能 4 把 q由C移到D 电场力做 功 电势能 正 减少 负 增加 负 增加 正 减少 5 思考分析 1 重力做功多少与什么有关 物体本身的重力 2 电场力做功多少与什么有关 电荷本身的电荷量 初末位置的高度差 6 三 电势差 电压 1 概念 电场力做的功与所移动的电荷的电量的比值 叫做电场中A B两点的电势差 1 定义式 2 单位 伏特符号V1V 1J C 3 电势差是标量 4 电势差的物理意义 电场中A B两点的电势差UAB在数值上等于单位正电荷由A点移到B点 电场力做的功WAB 7 练习 1 如图所示的电场中 A B两点间的电势差UAB 10V 将点电荷q 2 10 9C 由A点移到B点 静电力所做的功是多少 解 电场力所做的功WAB qUAB 10 2 10 9 J 2 10 8J 2 如图所示的电场中 把点电荷q 2 10 11C 由B点移到A点 电场力做功WBA 2 10 10J B A两点间的电势差UBA等于多少 解 由静电力做功与电势差的关系得 8 计算时将各量的正 负号代入公式 并根据结果的正 负号进行判断 讨论1 UAB由什么决定 由WAB q决定吗 讨论3 电势差可以是正的 但可以是负的吗 在静电场中任意两点的电势差是确定的 它反映电场本身的性质 可以是正数 可以是负数 9 四 电势 电势差即电势之差 即 若选择电场中的P点为电势参考点 即规定P点的电势为零 1 定义 电场中任意一点A的电势 数值上等于把单位正电荷从A点移动到参考点 零电势点 电场力所做的功 2 标量 只有大小 没有方向 但有正负 3 单位 伏特 V 10 2020 1 9 11 四 电势 4 电势与电场线的关系 沿着电场线方向电势逐渐降低 5 零电势位置的规定 电场中某一点的电势的数值与零电势的选择有关 即电势的数值决定于零电势的选择 大地或无穷远默认为零 思考 沿电场线方向 电势将怎样变化 12 练习 WAB qUAB 1 6 10 8 1000 1 6 10 5J电场力做负功 则电势能增加 增加1 6 10 5J 13 第四节电势和电势差 三 等势面1 定义 电场中电势相等的点构成的面2 等势面的性质 在同一等势面上各点电势相等 所以在同一等势面上移动电荷 电场力做功为 电场线跟等势面 沿着电场线的方向各等势面上的电势 逆着电场线的方向各等势面上的电势 电场线密的区域等势面 电场线疏的区域等势面 等势面越密 电场强度越 等势面会不会相交 3 几种电场的电场线及等势面 见课本P18 垂直 减小 增大 密 疏 大 不会 为零 14 1 如图所示 虚线a b和c是某静电场中的三个等势而 它们的电势分别为 a b和 c a b c 一带正电的粒子射入电场中 其运动轨迹如实线KLMN所示 由图可知 A 粒子从K到L的过程中 电场力做负功 B 粒子从L到M的过程中 电场力做负功 C 粒子从K到L的过程中 电势能增加 D 粒子从L到M的过程中 动能减少 AC 15 练习 2 有一电场的等势面分布如图所示 一个质子进入电场向右运动 经过等势面a时质子的动能为500eV 那么它经过等势面e时动能多大 答案 300eV 16 四 等量异种点电荷连线上和中垂线上场强及电势的变化规律 电势的变化规律连线上 由正电荷到负电荷电势逐渐减小 中垂线上 各点电势相等且都等于零 场强的变化规律两电荷直线连线的中点相对于连线上其它各点的场强最小 相对中垂线上其他点 此处场强最大 17 五 等量正点电荷连线上和中垂线上场强及电势的变化规律 电势的变化规律连线上 中点电势最小中垂线上 中点的电势最高 由中点到无穷远电势逐渐减小 无穷远电势为零 场强的变化规律连线中点合场强为零 无穷远处也为零 则从中点沿中垂线向两侧 场强一定先增大后减小 等量的负点电荷连线上和中