《电场能的性质》PPT课件

电场能的性质,知识要点,知识梳理,知识迁移,课堂小结,授课老师:尤溪一中张其凤2010年11月于明溪一中,物理3-1电场复习二,考点自清,一、电场力做功与电势能1.电荷在电场中移动时,电场力做功跟重力做功相似,只与电荷的始末位置有关,与电荷经过的无关.电场力做功的计算公式:W=qU;在匀强电场中,电场力做的功W=qEd,其中d为沿电场线方向的位移.2.电场力对电荷做正功,电势能;电场力对电荷做负功,电势能.电场力做功等于电势能变化的负值,即WAB=EpA-EpB.3.电荷在某点具有的电势能,等于把它从该点移动到零势能面位置时电场力所做的功.电势能是相对的,通常把电荷在离场源电荷无穷远处的电势能规定为零,或把电荷在大地表面上的电势能规定为零.,路径,减少,增加,知识要点,二、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点时,电势是标量,只有大小,没有方向,但有正负.2.公式:(与试探电荷无关)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的方向)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),电场力所做的功,有,三、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(1)等势面一定和电场线垂直.(2)等势面上各点电势相等,在等势面上移动电荷电场力不做功.(3)电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面.(4)电场线越密的地方,等差等势面越密.四、电势差与电场强度1.电势差:电荷q在电场中A、B两点间移动时,电场力所做的功WAB,跟它的电荷量q的比值,叫做A、B间的电势差,也叫电压.,公式:.单位:伏(V).2.电势差与电势的关系:UAB=,电势差是标量,可以是正值,也可以是负值.3.电势差与电场强度的关系:匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场线方向的距离的乘积即U=Ed,也可以写作(如图1所示).特别提醒电势具有相对性,而电势差与零电势点的选取无关,电势差具有绝对性.,图1,电势：UAB=A-0在数值上等于单位正电荷由该点移到零电势点电场力做的功,电场力做的功等于电势能的减少量WABEpAEpB,电势能:WABEpA0把它从该点移动到零势能面位置时电场力所做的功,电势差:WAB/q=UAB在数值上等于单位正电荷从A点移到B电场力做的功,电场力的功,规定零电势能,功能关系,特点:与路径无关,规定零电势点,定义:,知识梳理,1、关于电势、电势差、电势能、静电力做功这四个物理量建立.采用了类比法推导。说明如下:,知识梳理,+,2、几种常见的等势面(同一图中相邻的等势面之间电势差相同),A,B,C,问题讨论1：在等势面密集的地方，场强有何特征?,问题讨论2:在甲图中的A,B两点,它们的电势是否相同?它们的场强是否相同?,利用图中某些点说明:电场强度为零的点,电势不一定为零.电势为零的点,电场强度不一定为零.,根据以上知识解决下列问题：,1、电场中电势高低的判断2、关于电势能增减的判断3、电场力做功和电势差的计算,知识迁移应用,题型1电势高低判断,知识迁移应用,【例1】如图，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a到c,a、b间的距离等于b、c间的距离。用a、b、c和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和场强。下列哪个正确？,A.abcB.EaEbEcC.ab=bcD.Ea=Eb=Ec,变式练习：,知识迁移应用,下列关于电势高低的判断，正确的是（）A、正电荷从A点移到B点时，其电势能增加，A点电势一定低B、正电荷只在电场力作用下，从A点移到B点时，A点电势一定高C、负电荷从A点移到B点时，外力做正功，A点电势一定高D、负电荷从A点移到B点时，其电势能增加，A点电势一定低,方法总结：1、根据电场力方向判断：沿着电场线方向电势降低。,2、根据电势能判断：正电荷在电势高处电势能大；负电荷在电势高处电势能小。,题型2、关于电势能增减的判断,【例2】、如图所示,在等量正点电荷形成的电场中,它们连线的中垂面ab上,有一电子,从静止开始由a运动到b的过程中(a、b相对O对称),下列说法正确的是()A.电子的电势能始终增多B.电子的电势能始终减少C.电子的电势能先减少后增加D.电子的电势能先增加后减少,方法总结：根据电场力做功的正负判断,电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加。,知识迁移应用,知识迁移应用,题型3、电场力做功和电势差的计算,【例4】如图所示的匀强电场方向水平向左，一质量为m带电量为q的小球从A点飞入电场，在电场力和重力作用下，以V0初速度沿图示径迹自下而上直线运动到最高点B。初速度方向和场强方向成角。求(1)小球带正电还是带负电?(2)小球运动到最高点时，电场力所做的功？(3)电场中AB之间的电势差?,试题分析：设电场强度为E，因小球做直线运动，它受的电场力和重力的合力必定沿此直线，如图所示。且Mg=qEtan由图可知，小球作匀减速运动的加速度大小为a=g/Sin设从A到最高点的位移为SV02=2aS则，电场力功W=qESCos得：,试分析：在此过程中，关于小球能量转化的情况，下列分析正确的是（）A.动能增加了B.电势能减少了C.重力势能增加D.小球机械能减少,知识迁移应用,(3)根据公式UA