学沪科版选修31 2.3研究电场的能的性质 课件（2）（18张）.ppt

2 3研究电场的能的性质 一 电势差 1 定义 电荷q在电场中由一点a移动到另一点b时 电场力所做的功wab与电荷量q的比值叫做a b两点间的电势差 用uab表示 2 电势差含义 1 电势差是反映电场特性的物理量 只与a b两点的位置有关 与是否存在电荷q和a b间的路径无关 2 电势差的单位是伏特 简称伏 符号是v 1v 1j c 3 电压 电势差的绝对值也叫电压 5 电场力做功 电场力做功与重力做功类似 电场力所做的功与移动电荷的移动路径无关 例1 如图所示 在同一条电场线上有a b c三点 三点的电势分别是 a 5v b 2v c 0 1 将电荷量q 6 10 6c的点电荷从a移到b 则电场做功多少 电势能变化了多少 2 若将该电荷从b移到c 电场力做功多少 解析 1 将点电荷从a移到b 电场力做功 j 4 2 10 5j 由wab epb epa 可知 电场力做了4 2 10 5j的负功 因此电势能增加了4 2 10 5j 2 将点电荷从b移到c 电场力做功 j 1 2 10 5j 因为电场力做正功1 2 10 5j 所以电势能减少了1 2 10 5j 问题1 如图所示匀强电场中 正电荷q在电场力作用下从a点沿电场方向移动到b点 已知匀强电场为e a b两点之间的电势差为uab 距离为d 试分析电场力所做的功 由功的公式得 分析 由电场力做功与电势能改变的关系有 在匀强电场中 沿场强方向的两点间的电势差等于场强与这两点间距离的乘积 上式改写为 二 电势差与电场强度的关系 在匀强电场中 场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差 1 公式适用于在匀强电场中计算和判断 也可在非匀强电场中作定性分析 2 公式中的距离d是沿场强方向的距离 3 问题2 如图所示 从a等势面到b等势面的电势降落方向有多个 其中降得最快的是哪条 它与场强的方向有什么关系 问题2 如图所示 从a等势面到b等势面的电势降落方向有多个 其中降得最快的是哪条 它与场强的方向有什么关系 答案 ab 问题2 如图所示 从a等势面到b等势面的电势降落方向有多个 其中降得最快的是哪条 它与场强的方向有什么关系 电势降落得最快的方向就是电场强度的方向 答案 ab 例2 对公式e uba d的理解 下列说法正确的是 a 此公式适用于计算任何电场中a b两点间的电势差b a b两点间的距离越大 则这两点间的电势差越大c 公式中的d是指a b两点间的距离d 公式中的d是指匀强电场中a b两个等势面间的距离 d 例3下列关于匀强电场中的场强和电势差的关系 说法正确的是 a 任意两点间的电势差 等于场强和这两点间距离的乘积b 电势减小的方向必是场强的方向c 在相同距离的两点上 电势差大的 其场强也大d 沿电场线方向 任何相同距离上电势降落必相等 d 例4在匀强电场中如图中所示分布着a b c三点 当把一个电量q 10 5c的正电荷从a沿ab线移到b时 电场力做功为零 从b移到c时 克服电场力做功为1 73 10 3j 试判断该电场的方向 算出场强的大小 解析 将电荷由a移至b时电场力不做功 说明a b两点在同一等势面上 又由于是匀强电场 等势面为平面 故ab面为一等势面 再由将正电荷由b移至