高中物理 第一章 第5節(jié) 電勢差課件 新人教版選修3-1.ppt
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第五節(jié) 電勢差,第一章 靜電場,學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.理解電勢差的概念,知道電勢差與電勢零點的選擇無關(guān) 2掌握兩點間電勢差的表達公式,知道電勢差的正負號與電勢高低之間的對應(yīng)關(guān)系 3知道靜電力做功與電勢差之間的關(guān)系,會應(yīng)用靜電力做功的公式進行相關(guān)的計算,第一章 靜電場,一、電勢差 1定義:電場中兩點間電勢的_,也叫_,差值,電壓,AB,BA,UABUBA,3電勢差的正負 UAB為正值:A點電勢比B點_ UAB為負值:A點電勢比B點_ 4單位:在國際單位制中,電勢差與電勢的單位相同,均為_,符號_. 想一想 1.(1)電勢差是矢量還是標(biāo)量?它的正負表示什么含義? (2)電場中兩點的電勢差,與零勢面的選取有關(guān)嗎? 提示:(1)標(biāo)量.若UMN0,表示M點的電勢高于N點的電勢;若UMN0,表示M點的電勢低于N點的電勢. (2)無關(guān).,高,低,伏特,V,2結(jié)論:靜電力做功與_無關(guān),只與初、末位置的_有關(guān),EpAEpB,路徑,電勢差,判一判 2.(1)WAB0說明電荷從A點移到B點的過程中靜電力做正功( ) (2)UAB0說明從A到B電勢升高( ) (3)WAB越大,UAB越大,UAB與WAB成正比( ) 提示:(1) (2) (3),1電勢差 (1)電場中兩點的電勢差,由電場本身的初末位置決定在確定的電場中,即使不放入電荷,任何兩點間的電勢差都有確定的值;與零電勢點的選取無關(guān),即有絕對性 (2)講到電勢差時,必須明確所指的是哪兩點的電勢差A(yù)、B間的電勢差記為UAB,而B、A之間的電勢差記為UBA.且UABUBA. (3)電勢差是標(biāo)量,但電勢差有正、負,且電勢差的正、負表示電場中兩點電勢的高低,如UAB6 V,表示B點的電勢比A點的電勢高6 V.,對電勢差的理解,2電勢與電勢差的區(qū)別與聯(lián)系,(1)電場中某點的電勢在數(shù)值上等于該點與零電勢點之間的電勢差 (2)電勢與電勢差的單位相同,皆為伏特(V),特別提醒:理解電勢差的概念時應(yīng)注意以下兩點: (1)電勢、電勢差、電場強度三者間不能由其中一個物理量確定其余兩個物理量例如,電勢高(或低)時,電勢差不一定大(或小),電場強度不一定大(或小) (2)電勢差與高度差有很多相似之處,理解時兩者可加以類比.,在電場中A、B兩點間的電勢差UAB75 V,B、C兩點間的電勢差UBC200 V,則A、B、C三點的電勢高低關(guān)系為( ) AABC BAAB DCBA 思路探究 電勢差的正負號的物理意義是什么? 解析 由UABAB知UAB75 V表示A比B高75 V, UBC200 V,表示C比B高200 V,所以三點電勢高低為CAB,故選C.,C,(1)談到電勢差時,必須明確所指的是哪兩點(兩位置)的電勢差A(yù)、B間的電勢差記為UAB,B、A間的電勢差記為UBA,UABUBA,在這里一定要注意下標(biāo)及下標(biāo)順序! (2)電勢差的正負號表示電勢高低,1. 如圖所示,某電場的等勢面用實線表示,各等勢面的電勢分別為10 V、6 V和2 V,則UAB_,UBC_,UCA_. 解析:在題圖中,A、B兩點在同一等勢面上, 則有AB,故UABAB10 V10 V0, B、C間的電勢差為UBCBC 10 V(2 V)12 V, C、A間的電勢差為UCACA 2 V10 V12 V.,0,12 V,12 V,靜電力做功和電勢差的關(guān)系,2靜電力做功的計算方法 (1)功的定義法:WABqElcos qEd,d是沿電場方向的位移. (2)電勢差法:WABqUAB. (3)功能關(guān)系法:WABEpEpAEpB. (4)動能定理法:WABW其他力Ek. 說明:(1)式只適用于勻強電場,(2)、(3)、(4)適用于任何靜電場,特別提醒:應(yīng)用WABqUAB時,各量的符號問題: (1)帶正、負號進行運算,根據(jù)計算結(jié)果的正、負判斷電勢高低或功的正、負 (2)只將絕對值代入公式運算,例如計算WAB,無論q、UAB正 負,只將它們的絕對值代入公式若要確定WAB的正負,可根據(jù)靜電力方向和位移方向的夾角判定,如圖所示,勻強電場的場強E1.2102 N/C,方向水平向右,一點電荷q4108 C沿半徑為R20 cm的圓周,從A點移動到B點,已知AOB90,求: (1)這一過程中電場力做多少功?是正功還是負功? (2)A、B兩點間的電勢差UAB為多大? 思路探究 在該題中,功的定義式能否適用?,答案 (1)9.6107 J 負功 (2)24 V,(1)公式WABqUAB與WqElcos 相比,其優(yōu)勢在于不必考慮靜電力的大小和電荷移動路徑特別是當(dāng)靜電力是變力時,靜電力的功只能用公式WABqUAB來計算 (2)應(yīng)用WABqUAB時必須注意公式中各個物理量的符號WAB對應(yīng)著電場力做功的正負;q對應(yīng)著電荷的正負;UAB對應(yīng)著電勢差的正負,2有一帶電荷量q3106C的點電荷,從某電場中的A 點移到B點,點電荷克服電場力做功6104 J,從B點移到C點,電場力對電荷做功9104 J,求A、C兩點間的電勢差并說明A、C兩點哪點的電勢較高,答案:100 V C點,規(guī)范答題用能量觀點解決電場問題 范例 (9分)如圖所示,在O點放置一個正電荷在過O點的豎直平面內(nèi)的A點,自由釋放一個帶正電的小球,小球的質(zhì)量為m、電荷量為q.小球落下的軌跡如圖中虛線所示,它與以O(shè)為圓心、R為半徑的圓(圖中實線表示)相交于B、C兩點,O、C在同一水平線上,BOC30,A距離OC的豎直高度為h.若小球通過B點的速度為v,試求: (1)小球通過C點的速度大小 (2)小球由A到C的過程中電勢能的增加量,答案 見答題模板,名師點評 (1)電荷在電場中運動與力學(xué)問題相比,從功的角度看多了一個靜電力做功,從能量角度看,多了一個電勢能. (2)在解決電場中的能量問題時常用到的基本規(guī)律有動能定理、能量守恒,有時也會用到功能關(guān)系.應(yīng)用動能定理解決問題需研究合外力的功(或總功).應(yīng)用能量守恒解決問題需注意電勢能和其他形式能之間的轉(zhuǎn)化.應(yīng)用功能關(guān)系解決該類問題需明確電場力做功與電勢能改變之間的對應(yīng)關(guān)系.,- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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