电势能 电势与电势差ppt课件

课标定位 2．静电力做的功与电势能变化的关系：静电力做的功等于电势能的_____量．若用WAB表示电荷从A点移动到B点的过程中静电力做的功，EpA和EpB分别表示电荷在A点和B点的电势能，公式表达为：________________. 3．电势能等于什么：电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到________位置时所做的功． 4．电势能零点的规定：通常把电荷在离场源电荷________处的电势能规定为零，或把电荷在___________上的电势能规定为零． (4)相对性：与电势能一样具有相对性，规定了零势点之后，才能确定电场中各点的电势．在物理学的理论研究中常取离场源__________或________的电势为零． (5)标量：只有大小没有方向，但有正负值，比零点高为____值，比零点低为____值． (6)判断电势高低的方法：________指向电势降低的方向． 2．电势差 (1)定义：电场中两点间______的差值. (2)电场中两点间的电势差与零电势点的选择______． (3)公式UAB＝φA－φB，UBA＝φB－φA，可见UAB＝－UBA (4)电势差是______，可以是正值，也可以是负值，也叫______ . (5)电势差的单位是______，符号是____ . 特别提醒：静电力做功和重力做功尽管有很多相似特点，但因地球产生的重力场只会对物体产生引力，但电场对电场中的电荷既可产生引力，也可产生斥力，所以计算电场力的功时要注意电荷的电性、移动的方向、场强的方向等，以便确定功的正负和电势能的变化情况． 即时应用 (即时突破，小试牛刀) 1.带电粒子以速度v0沿竖直方向垂直进入匀强电场E中，如图1－4－1所示，经过一段时间后，其速度变为水平方向，大小仍为v0，则一定有(　　) 图1－4－1 A．电场力与重力大小相等 B．粒子运动的水平位移大小等于竖直位移大小 C．电场力所做的功一定等于重力所做的功 D．电势能的减少量一定等于重力势能的增加量 解析：选ABD.带电粒子在竖直方向只受重力作用，向上做匀减速直线运动，水平方向上受电场力作用，向右做匀加速直线运动，由于速度变化量和时间相等，故位移和力的大小相等，A、B正确．电场力做正功，重力做负功，大小相等，所以C错．电场力做正功时，电势能减少；重力做负功时，重力势能增加，且变化量大小相等，D正确．可知应选A、B、D. 二、对电势的理解 1．电势的相对性 (1)电势是相对的，只有先确定了零电势的位置，才能确定其他点的电势． (2)电场中某点的电势跟零电势位置的选择有关． (3)实际问题中，常选取无限远处电势为零，还常取大地电势为零． 2．电势是标量 (1)电势是标量，只有大小，没有方向． (2)电势有正、负，正值表示该点电势比零电势高，负值表示该点电势比零电势低． (3)当规定了无限远处为零电势时，正电荷产生的电场中各点的电势均为正值，且越靠近正电荷的地方电势越高．负电荷形成的电场则相反． 3．电势和电场强度的关系 4．电势和电势能的区别和联系 即时应用 (即时突破，小试牛刀) 2.如图1－4－2所示，关于电场中的A、B两点，下列说法中正确的是(　　) 图1－4－2 A．电势φA＞φB，场强EA＞EB B．电势φA＞φB，场强EA＜EB C．将＋q电荷从A点移到B点静电力做了正功 D．将－q电荷分别放在A、B两点时具有的电势能EpA＞EpB 解析：选BC. 由于B处电场线密集，所以场强EA0，则φA＞φB，若UAB<0，则φA＜φB；电势的正负表示比零电势点的电势高还是低,φA＞0，说明A点电势高于零电势点电势． 即时应用 (即时突破，小试牛刀) 4.在电场中，A、B两点间的电势差UAB＝75 V，B、C两点间的电势差为UBC＝－200 V，则A、B、C三点电势高低关系为(　　) A．φA>φB>φC　　　　　B．φA<φC<φB C．φC>φA>φB D．φC>φB>φA 解析：选C.因为UAB＝φA－φB＝75 V＞0，所以φA＞φB.又UBC＝φB－φC＝－200 V＜0，所以φB＜φC.又UAC＝UAB＋UBC＝75 V＋(－200 V)＝－125 V＜0，所以φA＜φC.则φC＞φA＞φB.故正确答案为C. 2．电场力做功的求解方法 (1)WAB＝qUAB，既适用于匀强电场，又适用于非匀强电场． (2)W＝qEd适用于匀强电场，公式中d表示初末位置间沿电场线方向的距离． (3)WAB＝EpA－EpB＝－ΔEp，适用于任何电场．以上三个公式可以互相导出，应用时注意它们的适用条件，根据具体情况灵活选用公式． 3.各物理量的符号问题： (1)WAB、UAB、q均可正可负，WAB取正号表示静电力做正功，UAB取正号表示φA＞φB，q取正号表示试探电荷为正电荷．WAB取负号表示静电力做负功，UAB<0表示φA＜φB，q取负号表示试探电荷为负电荷． (2)涉及W、U、q三者关系的计算时，可将各量的正负号及数值一并代入进行计算，也可以各物理量都取绝对值，电场力做功的正负要根据电荷的移动方向及所受电场力的方向的具体情况来确定，电势差的正负要看在电场中的始末位置及场强方向． C．若将1 C正电荷从A点移到B点，静电力做1 J的功，则两点间的电势差为1 V D．若电荷由A点移到B点的过程中，除受静电力外，还受其他力的作用，则电荷电势能的变化就不再等于静电力所做的功 A．M点电势一定高于N点电势 B．M点场强一定大于N点场强 C．正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能 D．将电子从M点移动到N点，电场力做正功【思路点拨】　由电场线的分布和方向可以确定电场强度的大小和方向，电势的高低，结合试探电荷的电性及移动才能确定电势能的大小和电场力做功情况． 【精讲精析】　沿电场线方向，电势降低，所以M点电势一定高于N点电势，A正确；电场线的疏密程度表示电场的强弱，由题图可知，M点场强一定小于N点场强，B错；正电荷q在M点的电势能EpM ＝qφM，在N点的电势能EpN＝qφN ，由于φM＞φN，所以EpM＞EpN，C正确；电子在电场中受电场力的方向沿NM指向M，故从M移动到N，电场力做负功，D错误．【答案】　AC 【规律总结】　电势高低及电势能增减的判断方法： (1)沿电场线方向电势越来越低； (2)电场力做正功电势能减小，电场力做负功电势能增加． 变式训练1　如图1－4－4所示，A、B、C为电场中同一电场线上的三点．设电荷在电场中只受电场力作用，则下列说法中正确的是(　　) 图1－4－4 A．若在C点无初速地释放正电荷，则正电荷向B运动，电势能减少 B．若在C点无初速地释放正电荷，则正电荷向B运动，电势能增加 C．若在C点无初速地释放负电荷，则负电荷向A运动，电势能增加 D．若在C点无初速地释放负电荷，则负电荷向A运动，电势能不变 解析：选A.若在C点释放正电荷，由于它只受到向右的电场力，故电荷在电场力作用下沿直线由C向B运动，电场力做正功，电势能减少，A对，B错．若从C点释放负电荷，电荷在向左的电场力作用下由C向A运动,电场力做正功,电势能减少，C、D错． 如果把q＝＋1.0×10－8 C的电荷从无穷远处移到电场中的A点，需要克服电场力做功W＝1.2×10－4 J，那么： (1) q在A点的电势能和A点的电势各是多少？ (2) q在未移入电场前A点的电势是多少？【思路点拨】　由W＝Ep∞－EpA，可计算出EpA，根据A点的电势能可求出A点的电势． 【答案】　(1)1.2×10－4 J　1.2×104 V (2)1.2×104 V 【规律总结】　(1)电势和电势能都具有相对性，与零势面的选择有关． (2)由φ＝Ep/q求电势时可得各量的“＋”“－”直接代入计算，这样更直接、更方便． 变式训练2　将带电荷量为6×10－6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了3×10－5 J的功，再从B移到C，电场力做了1.2×10－5 J的功，则 (1)电荷从A移到B，再从B移到C的过程中电势能共改变了多少？ (2)如果规定A点的电势能为零，则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少？B点和C点的电势分别为多少？ 解析：(1)WAC＝WAB＋WBC＝(－3×10－5＋1.2×10－5) J＝－1.8×10－5 J. 可见电势能增加了1.8×10－5 J. (2)如果规定A点的电势能为零，由公式得该电荷在B点的电势能为 EpB＝EpA－WAB＝0－WAB＝3×10－5 J. 同理，C点的电势能为EpC＝EpA－WAC＝0－WAC＝1.8×10－5 J. 【答案】　(1)－250 V　(2)－250 V 【规律总结】　电势和电势差都是反映电场能的性质的物理量，但电势是相对量，电势差是绝对量，因此，用电势差更能反映电场能的性质． 变式训练3　在电场中把一个电荷量为6×10－6C的负电荷从A点移到B点，反抗电场力做功3×10－5 J，再将电荷从B点移到C点，电场力做功1.2×10－5 J，求A与B、B与C以及A与C间的电势差．

电势能 电势与电势差ppt