《高中物理 第一章 靜電場(chǎng) 第5講 電勢(shì)能和電勢(shì)課件 新人教版選修31》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第一章 靜電場(chǎng) 第5講 電勢(shì)能和電勢(shì)課件 新人教版選修31（33頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第一章靜電場(chǎng)1.知道靜電力做功的特點(diǎn)，掌握靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系.2.理解電勢(shì)能、電勢(shì)的概念，知道參考點(diǎn)的選取原則.3.知道什么是等勢(shì)面，并能理解等勢(shì)面的特點(diǎn)目標(biāo)定位二、電勢(shì)三、等勢(shì)面欄目索引一、靜電力做功、電勢(shì)能及其關(guān)系對(duì)點(diǎn)檢測(cè) 自查自糾一、靜電力做功、電勢(shì)能及其關(guān)系n知識(shí)梳理1.靜電力做功的特點(diǎn)如圖1所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中不論q經(jīng)由什么路徑從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，靜電力做的功都 .說(shuō)明靜電力做的功與電荷的 位置和 位置有關(guān)，與電荷經(jīng)過(guò)的路徑 (填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”).可以證明，對(duì)于非勻強(qiáng)電場(chǎng)也是 的.圖1相等起始終止無(wú)關(guān)適用答案2.電勢(shì)能(1)概念：電荷在 中具有的勢(shì)能.用Ep表示.(2)靜電

2、力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系：靜電力做的功等于電勢(shì)能的 .表達(dá)式：WAB .靜電力做正功，電勢(shì)能 ；靜電力做負(fù)功，電勢(shì)能 .(3)電勢(shì)能的大小：電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能，等于把它從這點(diǎn)移動(dòng)到_ 時(shí)靜電力做的功.電場(chǎng)減少量EpAEpB減少增加零勢(shì)能位置答案【深度思考】(1)在電場(chǎng)中確定的兩點(diǎn)移動(dòng)等量的正、負(fù)電荷時(shí)，靜電力做功和電勢(shì)能的變化有何差異？答案答案靜電力做功的絕對(duì)值相等，正負(fù)不同，電勢(shì)能的變化量相等，增減情況相反.(2)電勢(shì)能是標(biāo)量還是矢量？它有正負(fù)之分嗎？若有，其正負(fù)號(hào)表示什么？答案答案電勢(shì)能是標(biāo)量，有正負(fù)、無(wú)方向.電勢(shì)能為正值表示電勢(shì)能大于零勢(shì)能點(diǎn)的電勢(shì)能，電勢(shì)能為負(fù)值表示電勢(shì)能小于零勢(shì)能點(diǎn)的

3、電勢(shì)能.答案n典例精析例例1將帶電荷量為6106 C的負(fù)電荷從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做了3105 J的功，再?gòu)腂移到C，電場(chǎng)力做了1.2105 J的功，則：(1)電荷從A移到B，再?gòu)腂移到C的過(guò)程中電勢(shì)能共改變了多少？解析解析WACWABWBC(31051.2105) J1.8105 J.可見(jiàn)電勢(shì)能增加了1.8105 J.答案答案見(jiàn)解析解析答案(2)如果規(guī)定A點(diǎn)的電勢(shì)能為零，則該電荷在B點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢(shì)能分別為多少？解析解析如果規(guī)定A點(diǎn)的電勢(shì)能為零，由公式得該電荷在B點(diǎn)的電勢(shì)能為EpBEpAWAB0WAB3105 J.同理，C點(diǎn)的電勢(shì)能為EpCEpAWAC0WAC1.8105 J.答案

4、答案見(jiàn)解析解析答案(3)如果規(guī)定B點(diǎn)的電勢(shì)能為零，則該電荷在A點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢(shì)能分別為多少？解析解析如果規(guī)定B點(diǎn)的電勢(shì)能為零，則該電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能為：EpAEpBWAB0WAB3105 J.C點(diǎn)的電勢(shì)能為EpCEpBWBC0WBC1.2105 J.答案答案見(jiàn)解析解析答案總結(jié)提升總結(jié)提升(1)電勢(shì)能的系統(tǒng)性：電勢(shì)能由電場(chǎng)和電荷共同決定，但我們習(xí)慣說(shuō)成電場(chǎng)中的電荷所具有的勢(shì)能.(2)電勢(shì)能的相對(duì)性：電勢(shì)能是一個(gè)相對(duì)量，其數(shù)值與零勢(shì)能點(diǎn)的選取有關(guān).例例2在電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的物體從A點(diǎn)開(kāi)始以某一初速度沿電場(chǎng)反方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度的大小為 ，物體運(yùn)動(dòng)距離l

5、到B時(shí)速度變?yōu)榱?下列說(shuō)法正確的是()A.物體克服電場(chǎng)力做功qElB.物體的電勢(shì)能減少了qElC.物體的電勢(shì)能增加了qElD.若選A點(diǎn)的電勢(shì)能為零，則物體在B點(diǎn)的電勢(shì)能為qEl返回解析答案總結(jié)提升解析解析物體所受電場(chǎng)力方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，所以電場(chǎng)力做負(fù)功即克服電場(chǎng)力做功WqEl，選項(xiàng)A正確；由于電場(chǎng)力做功等于電勢(shì)能的減少量，電場(chǎng)力做負(fù)功，所以電勢(shì)能增加了qEl，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確；由WABEpAEpB可知，當(dāng)選A點(diǎn)的電勢(shì)能為零時(shí)，EpBWABqEl，選項(xiàng)D正確.答案答案ACD總結(jié)提升返回總結(jié)提升(1)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)力做的功為WqEd，其中d為沿電場(chǎng)線方向的位移.(2)功是能量轉(zhuǎn)化的量度

6、，但要理解并區(qū)別電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系、合外力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系(動(dòng)能定理)，即搞清功與能的變化的對(duì)應(yīng)關(guān)系.n知識(shí)梳理二、電勢(shì)1.概念：電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的 與它的 的比值.2.定義式和單位： ，單位是 ，符號(hào)是 .3.相對(duì)性：電勢(shì)也是相對(duì)的，常取離場(chǎng)源電荷 的電勢(shì)為零，或 的電勢(shì)為零，電勢(shì)可以是 值，也可以是 值，沒(méi)有方向，因此是 .4.與電場(chǎng)線的關(guān)系：沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì) .電勢(shì)能電荷量伏特V無(wú)限遠(yuǎn)處大地正負(fù)標(biāo)量降低答案【深度思考】電荷在電勢(shì)越高的位置電勢(shì)能越大嗎？答案答案不一定，正電荷在電勢(shì)越高處電勢(shì)能越大，負(fù)電荷在電勢(shì)越高處電勢(shì)能越小.答案n典例精析例例3如果把q1.0108 C

7、的電荷從無(wú)限遠(yuǎn)移到電場(chǎng)中的A點(diǎn)，需要克服靜電力做功W1.2104 J，那么：(1)q在A點(diǎn)的電勢(shì)能和A點(diǎn)的電勢(shì)各是什么？解析解析靜電力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零，電荷在無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)能也為零，即0，Ep0.由WAEpEpA得EpAEpWA0(1.2104 J)1.2104 J答案答案1.2104 J1.2104 V解析答案(2)q未移入電場(chǎng)前，A點(diǎn)的電勢(shì)是多少？解析解析A點(diǎn)的電勢(shì)是由電場(chǎng)本身決定的，跟A點(diǎn)是否有電荷存在無(wú)關(guān)，所以q未移入電場(chǎng)前，A點(diǎn)的電勢(shì)仍為1.2104 V.答案答案1.2104 V解析答案總結(jié)提升總結(jié)提升(1)電勢(shì)和電勢(shì)能具有相對(duì)性，與零勢(shì)面的選擇有關(guān).(2) 是

8、電勢(shì)的定義式.電場(chǎng)中某點(diǎn)處的大小是由電場(chǎng)本身決定的，與在該點(diǎn)處是否放入試探電荷、電荷的電性、電荷量均無(wú)關(guān).(3)由 求電勢(shì)時(shí)，可將各物理量的“”、“”直接代入計(jì)算，這樣更方便.例例4有一電場(chǎng)的電場(chǎng)線如圖2所示，電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和電勢(shì)分別用EA、EB和A、B表示，則()圖2A.EAEB，ABB.EAEB，ABC.EABD.EAEB，AB解析解析由電場(chǎng)線的疏密可知EAEB，根據(jù)沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低可知AB，故D正確.D返回解析答案總結(jié)提升總結(jié)提升(1)場(chǎng)強(qiáng)大小與電勢(shì)高低之間無(wú)必然聯(lián)系.(2)沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低.返回三、等勢(shì)面n知識(shí)梳理1.定義：電場(chǎng)中 的各點(diǎn)構(gòu)成的面.2.等勢(shì)面的特

9、點(diǎn)(1)等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線 ，即跟電場(chǎng)強(qiáng)度的方向垂直.(2)電場(chǎng)線總是由 的等勢(shì)面指向 的等勢(shì)面，兩個(gè)不同的等勢(shì)面 .電勢(shì)相同垂直電勢(shì)高電勢(shì)低永不相交答案3.熟悉下面幾種常見(jiàn)電場(chǎng)等勢(shì)面的特點(diǎn)【深度思考】分析上面幾種常見(jiàn)電場(chǎng)等勢(shì)面的特點(diǎn)，我們是否可以根據(jù)等勢(shì)面的分布情況比較各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小？答案答案可以.在電場(chǎng)線密集(稀疏)的地方，等差等勢(shì)面也密集(稀疏).因此由等差等勢(shì)面的疏密，可以定性地比較各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小.答案n典例精析返回例例5關(guān)于靜電場(chǎng)的等勢(shì)面，下列說(shuō)法正確的是()A兩個(gè)電勢(shì)不同的等勢(shì)面可能相交B電場(chǎng)線與等勢(shì)面處處相互垂直C同一等勢(shì)面上各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度一定相等D將一負(fù)的試探電荷從電勢(shì)較高的等勢(shì)

10、面移至電勢(shì)較低的等勢(shì)面， 電場(chǎng)力做正功解析答案總結(jié)提升解析解析若兩個(gè)不同的等勢(shì)面相交，則在交點(diǎn)處存在兩個(gè)不同電勢(shì)數(shù)值，與事實(shí)不符，A錯(cuò)；電場(chǎng)線一定與等勢(shì)面垂直，B對(duì)；同一等勢(shì)面上的電勢(shì)相同，但電場(chǎng)強(qiáng)度不一定相同，C錯(cuò)；將一負(fù)電荷從電勢(shì)較高的等勢(shì)面移至電勢(shì)較低的等勢(shì)面，電場(chǎng)力做負(fù)功，故D錯(cuò)答案答案B總結(jié)提升總結(jié)提升返回等勢(shì)面的應(yīng)用(1)利用等勢(shì)面和電場(chǎng)線垂直以及沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低的特點(diǎn)可判斷電場(chǎng)線的方向.(2)利用等勢(shì)面的密集程度可以比較場(chǎng)強(qiáng)大小，密大疏小.(3)在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí)，或者帶電粒子從一個(gè)等勢(shì)面運(yùn)動(dòng)又返回到這個(gè)等勢(shì)面上時(shí)，電場(chǎng)力均不做功. 對(duì)點(diǎn)檢測(cè) 自查自糾1.(電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變

11、化的關(guān)系)如圖3所示，A、B、C為電場(chǎng)中同一電場(chǎng)線上的三點(diǎn).設(shè)電荷在電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力作用，則下列說(shuō)法中正確的是()A.若在 C 點(diǎn)無(wú)初速度地釋放正電荷，則正電荷向 B 運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能減少B.若在 C 點(diǎn)無(wú)初速度地釋放正電荷，則正電荷向 A 運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能增加C.若在 C 點(diǎn)無(wú)初速度地釋放負(fù)電荷，則負(fù)電荷向 A 運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能增加D.若在 C 點(diǎn)無(wú)初速度地釋放負(fù)電荷，則負(fù)電荷向 B 運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能減少圖3解析答案解析解析若在C點(diǎn)無(wú)初速度地釋放正電荷，正電荷所受電場(chǎng)力向右，則正電荷向B運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少；若在C點(diǎn)無(wú)初速度地釋放負(fù)電荷，負(fù)電荷所受電場(chǎng)力向左，則負(fù)電荷向A運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能

12、減少.答案答案A2.(電勢(shì)的高低判斷)關(guān)于靜電場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是()A.負(fù)電荷沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能增加，電勢(shì)降低B.負(fù)電荷沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能減小，電勢(shì)降低C.電場(chǎng)強(qiáng)度大的位置電勢(shì)一定高，電場(chǎng)強(qiáng)度小的位置電勢(shì)一定低D.電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)，電勢(shì)一定為零解析解析負(fù)電荷沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，由 可知電勢(shì)降低，故A正確，B錯(cuò)誤；電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)沒(méi)有直接的關(guān)系，則電場(chǎng)強(qiáng)度大的位置電勢(shì)不一定高，電場(chǎng)強(qiáng)度小的位置電勢(shì)不一定低，電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)，電勢(shì)可能為零，也可能不為零，故C、D錯(cuò)誤.A解析答案3(電勢(shì)能和電勢(shì)的高低判斷)在電場(chǎng)中，把電荷量為4109 C的負(fù)點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到

13、B點(diǎn)，克服靜電力做功6108 J，已知A點(diǎn)電勢(shì)為零，則以下說(shuō)法中正確的是()A負(fù)點(diǎn)電荷在B點(diǎn)具有的電勢(shì)能是6108 JBB點(diǎn)電勢(shì)是15 VC負(fù)點(diǎn)電荷的電勢(shì)能增加了6108 JD負(fù)點(diǎn)電荷的電勢(shì)能減少了6108 J解析答案解析解析由于負(fù)點(diǎn)電荷從A移到B的過(guò)程中克服靜電力做功6108 J，故負(fù)點(diǎn)電荷電勢(shì)能增加了6108 J，由于負(fù)點(diǎn)電荷在A點(diǎn)電勢(shì)能為零，所以負(fù)點(diǎn)電荷在B點(diǎn)電勢(shì)能為6108 J，B 15 V，故選項(xiàng)A、C正確，B、D錯(cuò)誤答案答案AC4.(等勢(shì)面的應(yīng)用)(多選)如圖4所示，實(shí)線表示一簇關(guān)于x軸對(duì)稱(chēng)的等勢(shì)面，在軸上有A、B兩點(diǎn)，則()A.A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)B.A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向指向x軸負(fù)方向C.A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)D.A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)圖4解析解析由于電場(chǎng)線與等勢(shì)面總是垂直，所以B點(diǎn)電場(chǎng)線比A點(diǎn)密，B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，故A正確，C錯(cuò)誤.電場(chǎng)線由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面，故B錯(cuò)誤.由題圖中數(shù)據(jù)可知D正確.AD返回解析答案