《优化方案高中物理 1.4 电势和电势差课件 粤教选修31.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《优化方案高中物理 1.4 电势和电势差课件 粤教选修31.ppt（42页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第四第四节节电势电势和和电势电势差差 第一章第一章 电场电场学学习习目目标标1.了解了解电场电场力做功的特点和力做功的特点和电势电势能的概念能的概念2理解理解电场电场力做功与力做功与电势电势能能变变化的关系化的关系3理解理解电势电势差和差和电势电势的概念的概念4了解等了解等势势面的概念，知道面的概念，知道电电荷在等荷在等势势面上运面上运动电场动电场力不做力不做功功 第一章第一章 电场电场一、一、电势电势差差1功等于力乘以力的方向上的位移，恒力的功与物体运功等于力乘以力的方向上的位移，恒力的功与物体运动动路路径无关一位同学，不径无关一位同学，不论论他走楼梯下楼，他走楼梯下楼，还还是坐是坐电电梯下
2、楼梯下楼,只只要是从同一楼要是从同一楼层层下到地面的，重力下到地面的，重力对该对该同学做的功就相同同学做的功就相同在匀在匀强强电场电场中某中某电电荷受到的荷受到的电场电场力也是恒力，做功力也是恒力，做功时时是不是是不是也具有上述特点？也具有上述特点？提示：是提示：是2电场电场力做功和重力做功与各自相力做功和重力做功与各自相应势应势能的能的变变化化规规律是否相律是否相似？似？提示：相似提示：相似势势能的能的变变化量都等于各自相化量都等于各自相应应力做功的力做功的负值负值1电场电场力做功的特点力做功的特点电场电场力的功跟力的功跟电电荷移荷移动动的的_无关，只由无关，只由电电荷的始末位荷的始末位置决
3、定置决定2电场电场力做功与力做功与电势电势能的关系能的关系电场电场力做的功等于力做的功等于_的改的改变变量如果量如果电场电场力做正力做正功，功，则电势则电势能能_，如果，如果电场电场力做力做负负功，功，则电势则电势能能_用公式表示用公式表示WAB_路径路径电势电势能能减少减少增加增加EpAEpB3电势电势差差(1)定定义义：电电荷在荷在电场电场中中A、B两点两点间间移移动时电场动时电场力力对电对电荷做的荷做的_与与电电荷所荷所带带_的比的比值值(2)公式：公式：UAB_(3)单单位：国位：国际单际单位制中，位制中，电势电势差的差的单单位位为为_，简简称称_，符号，符号为为V.(4)电势电势差可
4、以是差可以是_值值，也可以是，也可以是_值值电势电势差也叫差也叫_功功电电荷量荷量伏特伏特伏伏正正负负电压电压二、二、电势电势我我们们知道，一个物体所知道，一个物体所处处的高度与的高度与测测量的起点有关，但两个量的起点有关，但两个物体物体间间的高度差却与的高度差却与测测量的起点无关想一想，量的起点无关想一想，电场电场中某点中某点电势电势的高低与零的高低与零电势电势点的点的选择选择是否有关？是否有关？电场电场中两个点中两个点间电间电势势的差的差值值与零与零电势电势点的点的选择选择是否有关？是否有关？提示：有关无关提示：有关无关1概念：概念：规规定定电场电场中的中的P点的点的电势为电势为零，零，则
5、电场则电场中任意一点中任意一点A的的电势电势，数，数值值上等于把上等于把单单位正位正电电荷从荷从A点移点移动动到参考点到参考点P时时电场电场力所做的力所做的_如果用如果用A表示表示A点的点的电势电势，则则有有A_2单单位及矢位及矢标标性性电势电势的的单单位与位与电势电势差的差的单单位一位一样样，也是，也是_电势电势只有只有大小，没有方向，是大小，没有方向，是_功功伏特伏特标标量量3电势电势与与电势电势差差电场电场中任意两点中任意两点A、B间间的的电势电势差可表示差可表示为为UAB_，若，若UAB为为正正值值，表示，表示A点的点的电势电势比比B点的点的电势电势_，若，若UAB为负值为负值，表示，
6、表示A点的点的电势电势比比B点的点的电势电势_AB高高低低三、等三、等势势面面1地理上用等高地理上用等高线线表示地表示地势势的高低，研究某地区的等高的高低，研究某地区的等高线线分分布布图图就可以知道就可以知道该该地区的地地区的地势势高低分布情况；高低分布情况；电场电场中不同位中不同位置的置的电势电势不同，能不能用与不同，能不能用与类类似等高似等高线线的方法来表示的方法来表示电场电场中中各点的各点的电势电势分布情况呢？分布情况呢？提示：能用等提示：能用等势势面面2电势电势不相等的两个等不相等的两个等势势面能相交面能相交吗吗？提示：不能提示：不能1定定义义：电场电场中中电势电势_的点构成的曲面的点
7、构成的曲面2等等势势面与面与电场电场强强弱的关系：等弱的关系：等势势面密的地方面密的地方电场电场_，等等势势面疏的地方面疏的地方电场电场_相等相等强强弱弱电场电场力做功与力做功与电势电势能的能的变变化化1对电场对电场力做功特点的理解力做功特点的理解(1)电场电场力力对电对电荷所做的功，与荷所做的功，与电电荷的初末位置有关，与荷的初末位置有关，与电电荷荷经过经过的路径无关的路径无关该结论该结论适用于任何静适用于任何静电场电场(2)无无论带电论带电体在体在电场电场中做直中做直线线运运动还动还是做曲是做曲线线运运动动，无，无论带论带电电体只受体只受电场电场力作用力作用还还是受多个力作用，无是受多个力
8、作用，无论电场论电场力做正功力做正功还还是做是做负负功，功，电场电场力做功的特点不力做功的特点不变变2电场电场力做功正力做功正负负的判断的判断(1)根据根据电场电场力和位移方向的力和位移方向的夹夹角判断，此法常用于匀角判断，此法常用于匀强强电场电场中恒定中恒定电场电场力做功情况的判断力做功情况的判断夹夹角角为锐为锐角角电场电场力做正功，力做正功，夹夹角角为钝为钝角角电场电场力做力做负负功功(2)根据根据电场电场力和瞬力和瞬时时速度方向的速度方向的夹夹角判断，此法常用于判断角判断，此法常用于判断曲曲线线运运动动中中变变化化电场电场力的做功情况，力的做功情况，夹夹角是角是锐锐角角时电场时电场力做力
9、做正功，正功，夹夹角是角是钝钝角角时电场时电场力做力做负负功，功，电场电场力和瞬力和瞬时时速度方向速度方向垂直垂直时电场时电场力不做功力不做功(3)若物体只受若物体只受电场电场力作用，可根据力作用，可根据动动能的能的变变化情况判断，根化情况判断，根据据动动能定理，若物体的能定理，若物体的动动能增加，能增加，则电场则电场力做正功；若物体力做正功；若物体的的动动能减少，能减少，则电场则电场力做力做负负功功3电场电场力做功与力做功与电势电势能能变变化的关系化的关系(1)电场电场力做功一定伴随着力做功一定伴随着电势电势能的能的变变化，化，电势电势能的能的变变化只有化只有通通过电场过电场力做功才能力做功
10、才能实现实现，与其他力是否做功，及做功多少，与其他力是否做功，及做功多少无关无关(2)电场电场力做正功，力做正功，电势电势能一定减小；能一定减小；电场电场力做力做负负功，功，电势电势能能一定增大一定增大电场电场力做功的力做功的值值等于等于电势电势能的能的变变化量，即：化量，即：WABEpAEpB.特特别别提醒：提醒：电场电场力做功和重力做功尽管有很多相似之力做功和重力做功尽管有很多相似之处处，但，但因因为为地球地球产产生的重力生的重力场场只会只会对对物体物体产产生引力，而生引力，而电场对电场电场对电场中的中的电电荷既可以荷既可以产产生引力，也可以生引力，也可以产产生斥力，所以生斥力，所以计计算
11、算电场电场力的功力的功时时要注意要注意电电荷的荷的电电性、性、电电荷移荷移动动的方向、的方向、场场强强的方向的方向等，以便确定功的正等，以便确定功的正负负 (双双选选)如如图图所示，在点所示，在点电电荷荷电场电场中的一条中的一条电场线电场线上依次上依次有有A、B、C三点，分三点，分别别把把q和和q的的试试探探电电荷依次放在三点荷依次放在三点上，关于它上，关于它们们所具有的所具有的电势电势能的正确能的正确说说法是法是()A放上放上q时时，它，它们们的的电势电势能能EpAEpBEpCB放上放上q时时，它，它们们的的电势电势能能EpAEpBEpBEpCD放上放上q时时，它，它们们的的电势电势能能Ep
12、AEpBEpBEpC，所以，所以A项对项对；当放上；当放上q时时，电电荷从位置荷从位置ABC，电电荷需克服荷需克服电场电场力做功，力做功，电电荷的荷的电势电势能能应应增大，即增大，即EpAEpBMP解析解析首先画一条电场线，如图所示首先画一条电场线，如图所示.在中间位置附近画一在中间位置附近画一点作为点作为M点因为点因为MN电场力做正功，而负电荷所受电场力电场力做正功，而负电荷所受电场力与场强方向相反，则可确定与场强方向相反，则可确定N点在点在M点左侧由点左侧由NP电场力电场力做负功，即沿着电场线移动，又因做负功，即沿着电场线移动，又因1.0103 J6.0104 J，所以肯定移过了所以肯定移
13、过了M点，即点，即P点位于点位于M点右侧这样，点右侧这样，M、N、P三点电势的高低关系是三点电势的高低关系是NMP.名名师师点点评评该题该题中中M M、N N、P P三点三点虽虽然不一定位于同一条然不一定位于同一条电场线电场线上，但完上，但完全可以假全可以假设设其其处处于同一条直于同一条直电场线电场线上，根据上，根据电场电场力做功情况力做功情况把三点在把三点在该电场线该电场线上的大体位置确定下来，上的大体位置确定下来，电势电势高低的关系高低的关系便一目了然了便一目了然了3.(单选单选)电场线电场线分布如分布如图图所示，所示，电场电场中中a、b两点的两点的电场电场强强度大度大小分小分别为别为Ea
14、和和Eb，电势电势分分别为别为a和和b，则则()AEaEb，abBEaEb，abCEabDEaEb，ab解析：解析：电场线电场线的疏密表示的疏密表示电场电场强强度的大小度的大小,得得EaEb,所以所以A、B错误错误沿着沿着电场线电场线方向方向电势电势降低，所以降低，所以C正确，正确，D错误错误C1对对等等势势面的理解面的理解等等势势面就是在面就是在电场电场中中电势电势相等的点所构成的面随意找几个相等的点所构成的面随意找几个点，都能画出它点，都能画出它们们的等的等势势面，面，这样这样的几个等的几个等势势面不能完整地面不能完整地描述描述电场电场如果我如果我们们每隔相等的每隔相等的电势电势画等画等势
15、势面，也就是我面，也就是我们们通常所通常所说说的等差等的等差等势势面，就可以比面，就可以比较较形象、完整地描述形象、完整地描述电场电场了了.等差等等差等势势面分布密的地方面分布密的地方,电场电场强强度大度大;反之反之电场电场强强度小度小.2等等势势面的面的应应用用(1)知道等知道等势势面的分布就知道面的分布就知道电场电场中各点中各点电势电势的高低差的高低差别别(2)能求出能求出电电荷在不同等荷在不同等势势面面间间移移动时电场动时电场力做的功，即力做的功，即WabqUabq(ab)对对等等势势面的面的认识认识 (双双选选)如如图图所示，虚所示，虚线圆线圆是某静是某静电场电场中的等中的等势势面，其
16、面，其电势电势分分别为别为a、b和和c.一一带带正正电电粒子射入粒子射入电场电场中，其运中，其运动动轨轨迹如迹如实线实线KLMN所示，若所示，若带电带电粒子粒子仅仅受受电场电场力的作用，力的作用，则则下列下列说说法正确的是法正确的是()A粒子从粒子从K到到L的的过过程中，程中，电场电场力做力做负负功，功，电势电势能增加能增加B粒子从粒子从L到到M的的过过程中，程中，电场电场力做力做负负功，功，电势电势能增加能增加C粒子从粒子从K到到L的的过过程中，程中，电势电势能增加，能增加，动动能减少能减少D粒子从粒子从L到到M的的过过程中，程中，动动能减少，能减少，电势电势能增加能增加AC解析解析由粒子的
17、运动轨迹可知，该电场是正电荷形成的电由粒子的运动轨迹可知，该电场是正电荷形成的电场，带正电的粒子射入电场时，受斥力作用在靠近场源电场，带正电的粒子射入电场时，受斥力作用在靠近场源电荷的过程中，电场力做负功，动能减少，电势能增加在远荷的过程中，电场力做负功，动能减少，电势能增加在远离场源电荷的过程中，电场力做正功，动能增加，电势能减离场源电荷的过程中，电场力做正功，动能增加，电势能减少由少由K到到L的过程中，粒子由低电势到高电势处，电场力做的过程中，粒子由低电势到高电势处，电场力做负功，动能减少，电势能增加，故负功，动能减少，电势能增加，故A、C正确由正确由L到到M的过的过程中，粒子由高电势处向
18、低电势处移动，电场力做正功，动程中，粒子由高电势处向低电势处移动，电场力做正功，动能增加，电势能减少，故能增加，电势能减少，故B、D项错项错名名师师点点评评对对于等于等势势面和面和带电带电粒子运粒子运动动相相结结合的合的问题问题，首先要根据粒子，首先要根据粒子的运的运动轨动轨迹判断受力情况，以便研究迹判断受力情况，以便研究电场电场力力对对运运动电动电荷的做荷的做功情况若功情况若电电荷从荷从电场电场中某一等中某一等势势面出面出发发，最后又回到，最后又回到该该等等势势面，面，电场电场力做的力做的总总功功为为零，但在运零，但在运动过动过程中存在程中存在电场电场力做力做功功4(单选单选)(2020高考
19、上海卷高考上海卷)两异种点两异种点电电荷荷电场电场中的部分等中的部分等势势面如面如图图所示，已知所示，已知A点点电势电势高于高于B点点电势电势若位于若位于a、b处处点点电电荷的荷的电电荷量大小分荷量大小分别为别为qa和和qb，则则()Aa处为处为正正电电荷，荷，qaqbCa处为负电处为负电荷，荷，qaqbB解析：解析：题图为题图为异种点异种点电电荷的等荷的等势势面分布，又知面分布，又知AB，因此，因此a处为处为正正电电荷，荷，b处为负电处为负电荷，根据等荷，根据等势势面的疏密分布情况，可面的疏密分布情况，可知知qaqb，选项选项B正确正确电势电势差和差和电势电势的的计计算算 范例范例(10(1
20、0分分)有一有一带电带电荷量荷量q q3103106 C6 C的点的点电电荷，从荷，从电场电场中的中的A A点移到点移到B B点点时时，克服，克服电场电场力做功力做功6106104 J4 J，从，从B B点移到点移到C C点点时电场时电场力做功力做功9109104 J4 J求：求：(1)AB(1)AB、BCBC、CACA间电势间电势差各差各为为多少？多少？(2)(2)如以如以B B点点电势为电势为零，零，则则A A、C C两点的两点的电势电势各各为为多少？多少？电电荷在荷在A A、C C两点的两点的电势电势能各能各为为多少？多少？(2)若若B0，由，由UABAB得得AUAB200 V(1分分)
21、由由UBCBC得得CBUBC0(300)V300 V(1分分)电电荷在零荷在零电势处电势处的的电势电势能能为为零，由零，由WABEpAEpB，WBCEpBEpC可得：可得：EpAWAB6104 J(1分分)EpCWBC9104 J(1分分)答案答案(1)200 V300 V100 V(2)200 V300 V6104 J9104 J名名师归纳师归纳(1)电场电场力做的功、力做的功、电势电势能、能、电势电势等物理量的正等物理量的正负负号不要号不要标错标错(2)求解求解电势电势差差时时，注意角，注意角标标的排序不能去掉，例如的排序不能去掉，例如UABUBA.(3)只有只有规规定了零定了零电势电势点
22、，才能确定点，才能确定电场电场中各点的中各点的电势电势、电电势势能能9、静夜四无邻，荒居旧业贫。2022/11/262022/11/26Saturday,November 26,202210、雨中黄叶树，灯下白头人。2022/11/262022/11/262022/11/2611/26/2022 5:32:57 PM11、以我独沈久，愧君相见频。2022/11/262022/11/262022/11/26Nov-2226-Nov-2212、故人江海别，几度隔山川。2022/11/262022/11/262022/11/26Saturday,November 26,202213、乍见翻疑梦，相悲
23、各问年。2022/11/262022/11/262022/11/262022/11/2611/26/202214、他乡生白发，旧国见青山。26 十一月 20222022/11/262022/11/262022/11/2615、比不了得就不比，得不到的就不要。十一月 222022/11/262022/11/262022/11/2611/26/202216、行动出成果，工作出财富。2022/11/262022/11/2626 November 202217、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。2022/11/262022/11/262022/11/262022/11/
24、269、没有失败，只有暂时停止成功！。2022/11/262022/11/26Saturday,November 26,202210、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。2022/11/262022/11/262022/11/2611/26/2022 5:32:57 PM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。2022/11/262022/11/262022/11/26Nov-2226-Nov-2212、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。2022/11/262022/11/262022/11/26Saturday,November 26,202213、
25、不知香积寺，数里入云峰。2022/11/262022/11/262022/11/262022/11/2611/26/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。26 十一月 20222022/11/262022/11/262022/11/2615、楚塞三湘接，荆门九派通。十一月 222022/11/262022/11/262022/11/2611/26/202216、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2022/11/262022/11/2626 November 202217、空山新雨后，天气晚来秋。2022/11/262022/11/262022/11/262022/11/2
26、69、杨柳散和风，青山澹吾虑。2022/11/262022/11/26Saturday,November 26,202210、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2022/11/262022/11/262022/11/2611/26/2022 5:32:57 PM11、越是没有本领的就越加自命不凡。2022/11/262022/11/262022/11/26Nov-2226-Nov-2212、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2022/11/262022/11/262022/11/26Saturday,November 26,202213、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。2022
27、/11/262022/11/262022/11/262022/11/2611/26/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。26 十一月 20222022/11/262022/11/262022/11/2615、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。十一月 222022/11/262022/11/262022/11/2611/26/202216、业余生活要有意义，不要越轨。2022/11/262022/11/2626 November 202217、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。2022/11/262022/11/262022/11/262022/11/26MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.感感 谢谢 您您 的的 下下 载载 观观 看看专家告诉