《高中物理 1.5電勢(shì)差課件 新人教版選修3-1.ppt》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中物理 1.5電勢(shì)差課件 新人教版選修3-1.ppt(16頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第五節(jié) 電勢(shì)差,第一章 靜電場(chǎng),從上節(jié)所學(xué)的知識(shí)我們知道,電場(chǎng)中各點(diǎn)的電勢(shì)一般來(lái)說(shuō)是不相等的,也就是說(shuō),電場(chǎng)中兩點(diǎn)的電勢(shì)存在一個(gè)差值,這個(gè)差值我們把它叫做“電勢(shì)差”。,,,1、電勢(shì)差:電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)之差。俗稱(chēng)電壓。 (1)計(jì)算式: ,,(2)單位:伏特(V),UAB=-UBA,,a.電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì),就是該點(diǎn)相對(duì)于零電勢(shì)點(diǎn)的電勢(shì)差,b.電池的電壓為1.5V,就是說(shuō)其正極的電勢(shì)比負(fù)極高1.5V ;燈泡獲得1V的電壓就是說(shuō)其兩端間的電勢(shì)之差為1V。,c.若電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn),A=4V、B=-2V,則A、B兩點(diǎn) 的電勢(shì)差是多少?,UAB=6V 或UBA=-6V,,,(3)電勢(shì)差是標(biāo)
2、量。其正負(fù)表示大小。,用公式WAB=qUAB 時(shí),WAB、q、UAB都有正負(fù),計(jì)算時(shí)都要帶正負(fù)號(hào)。,2、電場(chǎng)力做的功(電功):,如圖所示,電荷q從電場(chǎng)中的A移動(dòng)到B時(shí),電場(chǎng)力做的功為:,我們知道,處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體,若導(dǎo)體上各點(diǎn)存在電勢(shì)差,則電荷就要定向移動(dòng),電場(chǎng)力就要做功??梢?jiàn),電勢(shì)差與電功有一定的關(guān)系。,猜想:電勢(shì)差的大小與零電勢(shì)點(diǎn)的選取有關(guān)嗎?,無(wú)關(guān),,,小結(jié):,1、電勢(shì)差,能的性質(zhì)的物理量,他們的大小都跟有無(wú)試探電荷無(wú)關(guān);而電勢(shì)能的大小則與試探電荷的電荷量有關(guān)(,和電勢(shì),都是描述電場(chǎng)的,大,-q在高處Ep?。?。,2、電勢(shì)的高低與參考點(diǎn)的選取有關(guān),但電勢(shì)差 與參考點(diǎn)的選
3、取無(wú)關(guān)。(這一關(guān)系類(lèi)似于高 度與參考平面的選取有關(guān),高度差與參考平 面的選取無(wú)關(guān)。),;+q在高處Ep,,,鞏固練習(xí):,1、(P25之3),2、如圖所示,在正的點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中有a、b兩點(diǎn),它們到點(diǎn)電荷Q的距離 r1
4、V,則(l)A、B間兩點(diǎn)間的電勢(shì)差是多少? (2)A點(diǎn)的電勢(shì)是多少? (3)電勢(shì)能變化了多少? (4)把電量為-310-6C的電荷放在A點(diǎn)的電勢(shì)能是多 少?,解:(1),(2)A=UAB+B=(-200+50)V= -150V,(3)因?yàn)榭朔妶?chǎng)力做功610-4J,所以電勢(shì)能增 加了610-4J。,(4)EpA=qA= -310-6(-150)J= 4.510-4J,,,4、如圖所示是某電場(chǎng)中的一簇等勢(shì)面,甲等勢(shì)面的電 勢(shì)為90V,乙等勢(shì)面的電勢(shì)為10V,各相鄰等勢(shì)面間 的電勢(shì)差相等。(l)將q=+110-8 C的電荷從A點(diǎn)移到 B點(diǎn),電場(chǎng)力做功 ;(2)將110-8 C 的電荷從A點(diǎn)移
5、到C點(diǎn),電場(chǎng)力做功 ;(3) 在圖中定性畫(huà)出幾條電場(chǎng)線,,,,,,,,,,,,,,,,,,WAB=qUAB=qU甲乙 =110-890-(-10)J =110-6J,(2)WAC=qUAC=-q2UAB=-210-6J,(3)由電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直,可畫(huà) 出如右圖所示的幾條電場(chǎng)線。,解:(1),,,5、如圖所示的電場(chǎng),E=1000V/C,ab=3cm,bc=2cm。將電荷量為q=510-8C的點(diǎn)電荷沿矩形abcda移動(dòng)一周。則電場(chǎng)力做的總功為 ;a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab為 ;a、c兩點(diǎn)的電勢(shì)差Uac為 。,0,30V,30V,,,6、如圖所示,光滑的絕緣豎直細(xì)桿與以正電荷Q為圓心的圓周交
6、于B、C兩點(diǎn),設(shè)AB=BC=h。一質(zhì)量為m、電荷量為-q的空心小球從桿上A點(diǎn)從靜止開(kāi)始下落,滑到B點(diǎn)時(shí)的速度 。試求(1)小球滑到C點(diǎn)的速度; (2)A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差。,解:(1)從BC,根據(jù)動(dòng)能定理得: mgh=mVC2/2-mVB2/2 而 ,聯(lián)立解得:,(2)從AC,根據(jù)動(dòng)能定理得:mg2h+qUAC=mVC2/2 解之得:,,,7、如圖所示,實(shí)線為電場(chǎng)線,虛線為等勢(shì)線,且相鄰兩等勢(shì)線間的電勢(shì)差相等。一正電荷在3上時(shí)具有動(dòng)能20J,它運(yùn)動(dòng)到等勢(shì)線1上時(shí)速度為0。令2=0,則該電荷的電勢(shì)能Ep=4J時(shí),其動(dòng)能大小為( ),C,A) 16J ; B) 10
7、J C) 6J; D) 4J,解:從31,由動(dòng)能定理有:q3-q1=0-20,又1-2=2-3 因2=0 故有 q1=-q3,聯(lián)立解得: q1=10J q3=-10J,即電荷在3時(shí)具有的總能量為E=Ep+Ek=(-10+20)J,由能量守恒定律可知:當(dāng)Ep=4J時(shí),Ek=6J,,,8、如圖所示,在場(chǎng)強(qiáng)為E的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣桿,兩端分別固定著帶有電量q和q的小球(大小不計(jì))?,F(xiàn)讓絕緣桿繞中點(diǎn)O逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)角,則轉(zhuǎn)動(dòng)中帶電小球克服電場(chǎng)力做功為多少?,解:絕 緣桿繞中點(diǎn)O 逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)角時(shí),+q和q 所受電場(chǎng)力均做負(fù)功,且數(shù)值相等。故帶電 小球克服電場(chǎng)力做的總功為:,W=2qE(1-
8、COS) L/2=qEL (1-COS),,,9、在兩個(gè)等量同種點(diǎn)電荷的連線上,有與連線中點(diǎn)O等距的兩點(diǎn)a、b,則( ) Aa、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)矢量相同 Ba、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相同 Ca、O兩點(diǎn)間與b、O兩點(diǎn)間的電勢(shì)之差相等 D同一試探電荷放在a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)能相等,BCD,,,10、如圖所示,B、C、D是以+Q為圓心的圓周上 的三個(gè)點(diǎn),將一檢驗(yàn)電荷從圓內(nèi)A點(diǎn)分別移動(dòng)到B、C、D各點(diǎn)時(shí),電場(chǎng)力做功是( ) A.WABWAC B.WADWAB C.WACWAD D.WAB=WAC,D,,,作業(yè):,如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)中A、B、C三點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)直角三角形,AB=4cm,BC=3cm。把電荷量q=-210-10C的點(diǎn)電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場(chǎng)力做功4.810-8J;再由B點(diǎn)移到C點(diǎn)克服電場(chǎng)力做功4.810-8J。若取B點(diǎn)的電勢(shì)為零,求A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)和場(chǎng)強(qiáng)方向。,,,解:把電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí): UAB=WAB/q=4.810-8/(-210-10)V=-240V 因B=0, 故A=UAB+ B=-240V 把電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)時(shí): UBC=WBC/q=4.810-8/(-210-10)V=-240V 因B=0, 故C=UBC+ B=-240V 因A= C,故A、C在同一等勢(shì)線上。從而 電場(chǎng)線的方向垂直于AC斜向上。如圖所示.,,