第讲电场的能的性质.ppt

教学目标,1.知道电势、电势能.2.理解电势差。3.知道电势差与电场强度的关系。4.理解电场力做功与电势能变化之关系。,1.定义：电荷在电场中，由一点A移到另一点B时，_与移动电荷的_的比值,电势差(考纲要求),2定义式：UAB.,电场力,做功,电荷量,3电势差与电势的关系：UAB_，UABUBA.4影响因素：电势差UAB由电场本身的性质决定，与移动的电荷q及电场力做的功WAB_，与零电势点的选取_.,无关,AB,无关,电势能(1)电场力做功特点：电场力做功与_无关，只与_有关计算方法aWqEd，只适用于匀强电场，其中d为沿_的距离bWABqUAB，适用于_,电势能、电势(考纲要求),1.,路径,初、末位置,电场方向,任何电场,(2)电势能定义：电荷在_中具有的势能，数值上等于将电荷从该点移到_位置时电场力所做的功电场力做功与电势能变化的关系：电场力做的功等于_，即WABEpAEpBEp.电势(1)定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势，用表示在数值上等于单位正电荷由该点移到零电势时_，电势是标量，只有大小，没有方向，但有正负,2,零势能,电场,(3)单位：伏特(V),(4)电势与电场线的关系：沿电场线方向电势降低(电场线指向电势降低最快的方向),电势能的减小量,电场力所做的功,(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_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)等势面(1)定义：电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面(2)等势面的特点等势面一定和电场线垂直等势面上各点电势相等，在等势面上移动电荷时电场力不做功电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面电场线越密的地方，等差等势面越密.,3,有,电势差与电场强度的关系式：UABEd，其中d为电场中两点间_的距离(如图621所示)电场强度的方向和大小：电场中，电场强,匀强电场中电势差与电场强度的关系(考纲要求),图621,1,2,沿电场方向,度方向是指_最快的方向在匀强电场中，电场强度在数值上等于沿_方向每单位距离上降低的电势,电势降低,电场,特别提醒(1)UEd只适于匀强电场的定量计算.(2)在非匀强电场中也可用UEd定性判断电势差的大小.,静电感应、静电平衡：把金属导体放在外电场中，导体内的自由电子受电场力作用而_，使导体的两面出现等量的_电荷，这种现象叫静电感应；当导体内自由电子的定向移动_时，导体处于静电平衡状态静电屏蔽金属壳或金属网罩所包围的区域，不受_电场的影响，这种现象叫做静电屏蔽,静电现象的解释(考纲要求),1.,2,发生迁移,异种,停止,外部,下列关于电荷在电场中电势能的说法正确的是()A电荷在电场强度大的地方，电势能一定大B电荷在电场强度为零的地方，电势能一定为零C电荷只在电场力的作用下从某点移动到另一点，电荷的电势能一定减少D电荷只在电场力的作用下从某点移动到另一点，电荷的电势能可能增加，也可能减少,1,答案D,下列说法正确的是()AA、B两点的电势差等于将正电荷从A点移到B点时电场力所做的功B电势差是一个标量，但是有正值或负值之分C由于电场力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关DA、B两点的电势差是恒定的，不随零电势面的不同而改变，所以UABUBA,2,答案BC,(2012重庆模拟)如图622所示，正点电荷Q产生的电场中，已知A、B间的电势差为U，现将电荷量为q的正点电荷从B移到A，则()A外力克服电场力做功QU，电势能增加qUB外力克服电场力做功qU，电势能增加QU,3,图622,C外力克服电场力做功qU，电势能增加qUD外力克服电场力做功QU，电势能减少QU,答案C,(2012湖北宜昌高三检测)如图623所示是一个匀强电场的等势面，每两个相邻等势面相距2cm，由此可以确定电场强度的方向和数值是()A竖直向下，E100V/mB水平向左，E100V/mC水平向左，E200V/mD水平向右，E200V/m,图623,4,答案B,(2012江苏盐城、泰州联考)如图624所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即UabUbc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点据此可知()A三个等势面中，c的电势最高B带电质点通过P点时的电势能较Q点大C带电质点通过P点时的动能较Q点大D带电质点通过P点时的加速度较Q点大,图624,5,答案ABD,1电场线与电场强度的关系：电场线越密的地方表示电场强度越大，电场线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向2电场线与等势面的关系：电场线与等势面垂直，并从电势较高的等势面指向电势较低的等势面3电场强度数值与电势数值无直接关系：电场强度大(或小)的地方电势不一定大(或小)，零电势可人为选取，而电场强度是否为零则由电场本身决定,考点一电场线、电场强度、电势、等势面之间的关系,第二课时,4几种常见的典型电场的等势面比较,如图625所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的电荷运动轨迹，a、b为运动轨迹上的两点，可以判定()A电荷在a点速度大于在b点速度B电荷为负电荷C电荷在a点的电势能大于在b点的电势能Da点的电势低于b点的电势,【典例1】,图625,答案C,1电势高低的三种判断方法,2电势能高低的四种判断方法,等量同种带正电的点电荷的连线和其中垂线如图626所示一个带负电的试探电荷，先从图中a点沿直线移到b点，再从b点沿直线移到c点，则()A试探电荷所受电场力的方向一直不变B试探电荷所受电场力的大小一直增大C试探电荷的电势能一直减少Da、b、c三点的电势为：abc,【变式1】,图626,答案CD,如图628所示，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的,【变式2】,图628,方向由a到c，a、b间距离等于b、c间距离用a、b、c和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以判定()AabcBabbcCEaEbEcDEaEbEc答案A,1若只有电场力做功电势能与动能之和保持不变；2若只有电场力和重力做功电势能、重力势能、动能之和保持不变；3除重力之外，其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化4所有力对物体所做的功等于物体动能的变化,考点二电场中的功能关系,如图627所示，固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量分别为Q和Q，A、B相距为2d.MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球p，质量为m、电荷量为q(可视为点电荷，不影响电场的分布)现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放，小球p向下,【典例2】,图627,运动到距C点距离为d的O点时，速度为v.已知MN与AB之间的距离为d，静电力常量为k，重力加速度为g.可知(),答案D,1.电场力做功的计算方法(1)由公式W=Flcos计算，此公式只适用于匀强电场，可变形为W=qElcos.(2)由W=qU来计算，此公式适用于任何形式的静电场.(3)由动能定理来计算：W电场力+W其他力=Ek.(4)由电势能的变化计算：W=Ep1-Ep2.2.带电粒子在电场中做曲线运动时正负功的判断(1)粒子速度方向一定沿轨迹的切线方向，粒子受力方向一定沿电场线指向轨迹凹侧.(2)电场力与速度方向间夹角小于90，电场力做正功；夹角大于90，电场力做负功.,A物体克服电场力做功qEsB物体的电势能减少了0.8qEsC物体的电势能增加了qEsD物体的动能减少了0.8qEs,【变式3】,答案ACD,发散思维又称扩散思维或求异思维是指大脑在思维时呈现的一种扩散状态的思维方法，能使所掌握的知识进行多维拓展，它是创造性思维的主要模式之一“一式二结论”巧解电场强度与电势差相关的问题,课外延伸：发散思维,结论2匀强电场中若两线段ABCD，且ABCD，则UABUCD(或ABCD)，如