电场能的性质.ppt

1、第7章 电场,第3节 电场能的性质,路径,初末位置,重力,Eqd,电场线方向,零势能,第3课时,电势能的减少量,EpAEpB,无限远处,大地,基础再现深度思考,第3课时,若规定无穷远处电势为零, 则正点电荷形成的电场中各点的电势均为正值,负点电荷形成的电场中各点的电势均为负值.,一.电势,1.电势是反映电场的能的性质的物理量,2.电势的定义: UA=UAO (O点电势为0) 电场中某点的电势在数值上等于单位正电荷由该点移到零电势点时电场力所做的功.,3.电势的单位-伏特.,4.电势是标量.,5.电势的相对性:,6.沿着电场线方向,电势越来越低.,c.电场中两个等势面不相交.,二.电势差和等势面

2、:,1.电场中两点的电势之差叫电势差.,2.电荷在电场中由一点A移动到另一点B时,电场力所做的功WAB跟移送电量q之比叫做两点的电势差 UAB=WAB/q,3.等势面:电场中电势相等的点组成的面叫等势面.,4.等势面的特点:,a. 在等势面上移动电荷时电场力不做功,b.等势面一定跟电场线垂直,而且电场线总是由 电 势较高的等势面指向电势较低的等势面,d.电场线越密的地方，等差等势面越密,常见的等势面有哪些？,(2)等势面的形状 点电荷的电场：等势面是以点电荷为球心的一簇同心球面，如图甲所示 等量异种点电荷的电场：等势面如图乙所示，两点电荷连线的中垂面为一个等势面 甲乙,等量同种电荷的电场；等势

3、面如图丙所示 丙 匀强电场：等势面是垂直于电场线的一簇平面,2电势能 (1)定义：电荷在电场中具有的势能，等于静电力把它从该点移到_位置时所做的功 (2)静电力做功与电势能变化的关系 静电力做的功等于_，即WABEPAEPB. (3)电势能的相对性：电势能是相对的，通常把电荷在离场源电荷_的电势能规定为零，或把电荷在_表面的电势能规定为零,题型1 电势高低的判断、电势和场强 1、根据电场线的方向判断； 2、根据电势差的定义； 3、电势和场强的关系,沿着电场线的方向电势逐渐降低；,注意电场做功、电荷和电势差三者的正负；,1、场强为零处电势不为零，电势为零处场强不为零；2、若相邻两个等势面的电势差

4、相等，则等势面密处场强大。,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Ua、Ub、Uc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度,可以断定 ( ). (A) UaUbUc (B) EaEbEc (C) Ua-Ub=Ub-Uc (D) Ea=Eb=Ec,A,如图所示，实线表示匀强电场的电场线.一个带正电荷的粒子以某一速度射入匀强电场，只在电场力作用下，运动的轨迹如图中的虚线所示，a、b为轨迹上的两点.若a点电势为a ，b点电势为b ，则 A.场强方向一定向左，且电势a b B.场强方向一定向左，且电势a b D.场强方向一定向

5、右，且电势a b,C,如图所示，P、Q是两个电量相等的正的点电荷，它们连线的中点是O，A、B是中垂线上的两点， ，用EA、EB、A、B分别表示A、B两点的场强和电势，则 A.EA一定大于EB，A一定大于B B.EA不一定大于EB，A一定大于B C.EA一定大于EB， A不一定大于B D.EA不一定大于EB， A不一定大于B,若P、Q是两个电量相等的 异种的点电荷呢？,点电荷场的场强、电势的分布规律；场的叠加原理. 【解题思路】 在两个点电荷P、Q产生的电场中，某一点的场强等于P、Q分别在该点产生的场强的矢量和，由点电荷场强计算公式E= 知连线中点O(P、Q两电荷在O点的场强等大、反向)和中垂线

6、上距O无穷远处的场强均为零，而A、B处场强是两正点电荷分别在该点产生的电场强度的矢量和，由平行四边形定则知合场强从O沿中垂线指向A、B不为零，所以从O点起沿中垂线到无穷远处场强先增大后减小，因A、B具体位置不确定，所以其场强大小关系不确定.距正点电荷越近的地方电势越高，且都为正值.而P、Q两点电荷的电场中，某一点电势为P、Q分别在该点产生的电势的代数和，所以AB，选项B正确. 【正确答案】 B,题型2：电势差、电势和电势能的关系 注意：电势差、电势和电势能的正负的含义及与电场力做功的联系,图3,第3课时,课堂探究突破考点,第3课时,课堂探究突破考点,例2：在图示的电场中，已知A、B两点间的电势

7、差UAB = -10V a. 电荷q = +410-9 C由A点移动到B点，电场力所做的功是多少？电势能是增加还是减少？ b. 电荷q =210-9 C由A点移动到B点，电场力所做的功是多少？电势能是增加还是减少？,解：a电荷q = +410-9 C由 A点移动到 B点，电场力所做的功为,WAB=qUAB=410-9 (-10)= - 410-8J,正电荷由A点移动到B点，电场力的方向与位移的方向相反；电场力做负功，即克服电场力做功这时其他形式的能量转化为电势能，电势能增加,b电荷q=2109 C由A点移动到B点， 电场力所做的功为,WAB=qUAB=-210-9 (-10) J=210-8J

8、,负电荷由A点移动到B点，电场力的方向与位移的方向相同，电场力做正功这时电势能转化为其他形式的能量，电势能减少,08年高考上海卷物理 2A如图所示，把电量为5109 C的电荷，从电场中的A点移到B点，其电势能_（选填“增大”、“减小”或“不变”）；若A点的电势UA15 V，B点的电势UB10 V，则此过程中电场力做的功为_。,增大，2.5108,等势面与电场线的综合问题,1.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的距离的乘积 U=Ed,上式可以改写成,2.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,3.场强的另一个单位V/m这个单位与前面讲过的场强的单位N/

9、C是相等的,6.如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB=BC,电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC ，电势分别为A、B、C，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC,则下列关系中正确的有 (A)ABC(B) ECEBEA (C) UABUBC(D) UAB=UBC,ABC,08年高考江苏卷物理,答案：D,功能关系 (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,题型4 电场力做功及功能关系,该部

10、分经常会用到能量的转化与守恒定律、动能定理、机械能守恒定律,14在静电场中，将一电子从A点移到B点，电场力做了正功，则 （ ） A 电场强度的方向一定是由A点指向B点 B 电场强度的方向一定是由B点指向A点 C 电子在A点的电势能一定比在B点高 D 电子在B点的电势能一定比在A点高,C,A、B两点是不是同一根电场线上的两点？,图5,解析：本题考查势能大小和机械能守恒由于电场力做正功，故小球与弹簧组成的系统机械能增加，机械能不守恒，故A选项错误；重力做功是重力势能变化的量度，由题意知重力做负功，重力势能增加，故B选项正确；小球增加的机械能在数值上等于重力势能和动能的增量，即W1(mv2)/2，故

11、C选项错误；根据电场力做功是电势能变化的量度，电场力做正功电势能减少，电场力做负功电势能增加，故D选项正确,电势高低及电势能大小的判断,答案：B,(2009年高考上海卷)位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则( Aa点和b点的电场强度相同 B正电荷从c点移到d点，电场力做正功 C负电荷从a点移到c点，电场力做正功 D正电荷从e点沿图中虚线移到f点电势能先减小后增大,解析：选CD.a点和b点所在处的等势线疏密程度不同，故两处的场强不同，方向也不同，A错；从c点到d点电势升高，正电荷的电势能增大，电场力做负功，B错；从a点到c点、电势升高，负电荷的

12、电势能减小，电场力做正功，C对；从e点沿虚线到f点，电势先减小后增大，则正电荷的电势能先减小后增大，D对,题型5 用电场线分析问题,图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的是（ ） A.带电粒子所带电荷的符号； B.带电粒子在a、b两点的受力方向； C.带电粒子在a、b两点的速度何处较大； D.带电粒子在a、b两点 的电势能何处较大。,B、C、D,图7,第3课时,课堂探究突破考点,答案AD,第3课时,课堂探究突破考点,7.某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点，电场线、粒子在A点的初速度及运动轨迹如图所示，可以判断 A.粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度 B.粒子在A点的动能小于它在B点的动能 C.粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能 D.粒子在A点的电势低 于B点的电势,如图甲所示，一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零，Ox方向上各点的电势随x变化的情况如图乙所示，若在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则() A电子将沿Ox方向运动 B电子的电势能将增大 C