《2015年高中物理1.4電勢能和電勢課件新人教版選修》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2015年高中物理1.4電勢能和電勢課件新人教版選修（31頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第 四 節(jié) 電 勢 能 和 電 勢第 一 章 靜 電 場 試 探 電 荷 靜 止 的 放 入 電 場 中 ,將 如 何 運(yùn) 動 ?E 電 荷 做 加 速 運(yùn) 動 ,一 段 時(shí) 間 后 獲得 一 定 的 速 度 ,試 探 電 荷 的 動 能 增 加 .+ F討 論 ： 什 么 能 轉(zhuǎn) 換 為 動 能 的 呢 ? 將 試 探 正 電 荷 q在 電 場 強(qiáng)度 為 E的 勻 強(qiáng) 電 場 中 沿 幾 條 不同 路 徑 從 A點(diǎn) 移 動 到 B點(diǎn) ,靜 電力 對 電 荷 做 功 分 別 為 多 少 ? 甲 EMW=F cos |AB|=q E |AM|A B沿 直 線A Bq F 甲 EA B沿 折 線

2、AMBMA BA M W1=qE |AM|W2=0M B所 以 ： 全 過 程 做 功 W=W1+W2=q E|AM|q Fq F ENA B乙沿曲線ANB呢? F 用 無 數(shù) 組 跟 靜 電 力 垂 直 和 平 行 的 折 線 來 逼 近 ANBMW = q E|AM|由以上的推導(dǎo)我們發(fā)現(xiàn)了什么?E乙 在 勻 強(qiáng) 電 場 中 移 動 電 荷 時(shí) ,靜 電 力 做的 功 與 電 荷 的 起 始 位 置 和 終 止 位 置 有 關(guān) ,但 與 電 荷 經(jīng) 過 的 路 徑 無 關(guān) .推 廣 :非 勻 強(qiáng) 電 場 也 適 用 .一 .靜 電 力 做 功 的 特 點(diǎn) 我們學(xué)過了什么物理量做功與路徑無關(guān),

3、只與初末位置有關(guān)? 地 球 負(fù) 電荷m +q重 力 場 與 電 場 的 類 比 重 力 場 電 場mg qE場 方 向 場 方 向地 球 附 近 的 重 力 場 跟 電 荷 的 電 場 相 似正 電荷 -qqE場 方 向 重 力 做 功 與 重 力 勢 能 的 關(guān) 系WG = EP1 - EP2 = -EP1. 重力做正功,重力勢能減少.2.重力做負(fù)功,即物體克服重力做功, 重力勢能增加.重力做的功等于重力勢能的減少量. 正 電 荷 從 A點(diǎn) 移 到 B點(diǎn) 時(shí) ,靜 電 力 做 正 功 ,電 荷的 電 勢 能 減 少 . 正 電 荷 從 B點(diǎn) 移 到 A點(diǎn) 時(shí) ,靜 電 力 做 負(fù) 功 ,即

4、電荷 克 服 靜 電 力 做 功 ,電 荷的 電 勢 能 增 加 .A B E+ v A BE+v電場力做功與電勢能的關(guān)系 二 .電 勢 能 電 場 中 的 電 荷 由 于 受 到 電 場 力作 用 而 具 有 的 勢 能 。1. 定義:2. 靜電力做的功等于電勢能的減少量WAB = EPA EPB =EP 例1. 如圖,在場強(qiáng) 的勻強(qiáng)電場中,點(diǎn)電荷q=+1C從A移動到B,AB相距L=1m,電場力做功為多少?電勢能如何變化?CNE 310 EW=E q L= J310 JWE p 310即電勢能減少J310 q FA B 要想確定電荷q在B點(diǎn)的電勢能,該怎么辦?( 提 示 :類 似 于 重 力

5、 勢 能 的 確 定 ) 類 似 重 力 勢 能 ,首 先 要 確 定 零 電 勢 能 處 .設(shè)A點(diǎn)的電勢能0PAE PBPAAB EEW JWE ABPB 310點(diǎn) 評 : 1.確 定 電 勢 能 ,首 先 要 確 定 零 電 勢 能 處 .2.電 勢 能 為 負(fù) 表 示 電 荷 在 該 處 的 電 勢 能小 于 零 電 勢 能 處 . 二 .電 勢 能 電 場 中 的 電 荷 由 于 受 到 電 場 力作 用 而 具 有 的 勢 能 。1. 定義:2. 靜電力做的功等于電勢能的減少量WAB = EPA - EPB3.電荷在某點(diǎn)的電勢能,等于靜電力把它 從該點(diǎn)移動到零勢能位置時(shí)電場力所做的功

6、. (通常把離場源無限遠(yuǎn)處或大地表面的電勢能規(guī)定為零) 什 么 是 比 值 定義 法 ?之 前 學(xué) 過 的 什么 物 理 量 是 通 過 它定 義 的 ? 取 O點(diǎn) 的 電 勢 能 為 零 , 則 :EPA = q E L COS ELCOSqEPA 討 論 電 勢 能 與 電 荷 的 比 值 ? A L O E+ 電 荷 在 電 場 中 某 一 點(diǎn) 的 電 勢 能 與它 的 電 荷 量 的 比 值2. 公 式 : qEP3. 單 位 : 伏 特 符 號 為 V1 V = 1 J/C三. 電勢1. 定義: 1.沿 著 電 場 線 方 向 ,電 勢將 怎 樣 變 化 ? 2.如 何 確 定 電

7、場 中 某 點(diǎn) 的 電勢 ?(提 示 :類 比 于 電 勢 能 的 確 定 .)3.電 勢 為 負(fù) 數(shù) 時(shí) ,負(fù) 號 表 示 方向 嗎 ? 1. 電 場 線 指 向 電 勢 降 低 的 方 向2.與 電 勢 能 的 情 況 相 似 ,應(yīng) 先 確 定 電 場中 某 點(diǎn) 的 電 勢 為 零 .(通 常 取 離 場 源 電荷 無 限 遠(yuǎn) 處 或 大 地 的 電 勢 為 零 .) 3.電 勢 是 標(biāo) 量 ,只 有 大 小 ,沒 有 方 向 .(負(fù) 電勢 表 示 該 處 的 電 勢 比 零 電 勢 處 電 勢 低 .) 例2. 將一電量為 的點(diǎn)電荷從電場外一點(diǎn)P移至電場中某點(diǎn)A, 電場力做 功 ,求A點(diǎn)

8、的電勢.cq 6102 J5104 解:設(shè)場外一點(diǎn)P的電勢為0pJWE PA 5104 VVqEPAA 20102 104 65 從P A,電場力做的功 PAEW 點(diǎn) 評 :電 勢 的 確 定 首 先 要 確 定 零 電 勢 處 ,且 電 勢 可 以 為 負(fù) . 思 考 在 上 面 關(guān) 于 電 勢 能 和 電 勢 的 討論 及 插 圖 中 ,我 們 一 直 把 試 探 電 荷 q當(dāng) 作 正 電 荷 處 理 .請 把 q當(dāng) 做 負(fù) 電 荷 ,重 復(fù) 以 上 討 論 .其 結(jié) 果 與 上 面 的 結(jié) 果是 否 一 致 ? 前 面 我 們 曾 經(jīng) 用 電 場 線 描 繪 了 電 場 的 力 的 性

9、質(zhì) 的 分布 圖 ， 那 么 從 能 量 的 角 度 描 繪 出 來 的 電 場 分 布 圖 又 是 怎樣 的 呢 ？ （ 正 像 地 理 上 描 繪 的 地 形 圖 與 礦 產(chǎn) 資 源 分 布 圖不 一 樣 ， 電 場 的 力 的 分 布 圖 與 能 的 分 布 圖 肯 定 也 是 不 一樣 的 。 ） 用 什 么 辦 法 可 以 描 繪 出 電 場 的 能 的 分 布 圖 呢 ？ 我 們 知 道 ， 電 場 中 每 個(gè) 點(diǎn) 的 電 勢一 般 是 不 相 同 的 ， 但 仍 然 有 許 多 點(diǎn) 的電 勢 是 相 同 的 。 例 如 點(diǎn) 電 荷 形 成 的 電場 中 ， 離 場 源 距 離 相

10、 等 的 各 點(diǎn) 電 勢 都是 相 同 的 （ A= B ） ， 若 把 這 些 點(diǎn)連 起 來 ， 則 構(gòu) 成 一 個(gè) 曲 面 ， 我 們 把 這個(gè) 面 叫 做 “ 等 勢 面 ” 。 Q CBA 在 地 圖 上 我 們 常 用 等 高 線 來 表 示 地 形 的 高 低 ， 與 此 相似 ， 電 場 中 常 用 “ 等 勢 面 ” 來 表 示 電 勢 的 高 低 。 四、等勢面：電場中電勢相同的各點(diǎn)構(gòu)成的面。（ 1） 在 同 一 等 勢 面 上 移 動 電 荷 ， 電 場 力 不 做 功 ；（ 2） 等 勢 面 與 電 場 線 處 處 垂 直 ；（ 3） 等 勢 面 間 的 疏 密 程 度

11、表 示 了 場 強(qiáng) 的 大 小 ； 等 勢 面 的 法 線 表 示 了 電 場 的 方 向 ， 電 場 線 的 方 向 是 由 高 等 勢 面 指 向 低 等 勢 面 。（ 4） 勻 強(qiáng) 電 場 的 等 勢 面 是 一 組 相 互 平 行 的 疏 密 均 勻 的 平 面 ； 幾 種 常 見 電 場 的 等 勢 面 分 布 圖 譜 ： 離 導(dǎo) 體 表 面 越 近 ，等 勢 面 的 形 狀 與 導(dǎo) 體表 面 越 相 似 。 1.處 于 靜 電 平 衡 狀 態(tài) 的 導(dǎo) 體 上 各 點(diǎn) 的 電 勢 處處 相 等 ， 整 個(gè) 導(dǎo) 體 是 一 個(gè) 等 勢 體 。 A B若 A B， 則 EPA EPB，

12、WAB 0,電 荷 受 力 不 平 衡 。2、 等 勢 面 與 電 場 線 一 樣 是 人 們 為 了 形 象 描 繪 電場 而 引 入 的 假 想 曲 線 ； 他 們 從 兩 個(gè) 不 同 的 角 度描 述 了 電 場 的 分 布 情 況 ， 兩 者 互 相 垂 直 。因 為 處 于 靜 電 平 衡 狀 態(tài) 的 導(dǎo) 體 內(nèi) 部 場 強(qiáng)處 處 為 零 ， 在 導(dǎo) 體 的 任 意 兩 點(diǎn) 間 移 動 電荷 電 場 力 都 不 做 功 ， 表 明 導(dǎo) 體 內(nèi) 各 點(diǎn)（ 包 括 表 面 ） 的 電 勢 都 相 等 ， 所 以 整 個(gè)導(dǎo) 體 是 等 勢 體 ， 導(dǎo) 體 表 面 是 等 勢 面 推 論 ： 地 球 是 處 于 靜 電 平 衡 狀 態(tài) 的大 導(dǎo) 體 （ 1） 跟 地 球 相 連 的 導(dǎo) 體 是 等 勢 體（ 2） 實(shí) 際 中 常 取 地 球 或 與 地 球 相 連的 導(dǎo) 體 的 電 勢 作 參 考 ， 認(rèn) 為 它 們 的電 勢 為 零 例 3、 關(guān) 于 等 勢 面 正 確 的 說 法 是 （ ） A 電 荷 在 等 勢 面 上 移 動 時(shí) 不 受 電 場 力 作 用 ， 所 以 不 做 功 ； B 等 勢 面 上 各 點(diǎn) 的 場 強(qiáng) 相 等 ； C 等 勢 面 一 定 跟 電 場 線 垂 直 ； D 兩 不 同 等 勢 面 在 空 間 不 能 相 交 。CD