当前位置：文档之家 › 电场的能的性质PPT课件

电场的能的性质PPT课件

  • 格式：ppt
  • 大小：1.91 MB
  • 文档页数：74

下载文档原格式

  / 74

合集下载

电场第二单元电场能的性质课件

电场第二单元电场能的性质课件
Ep q
（2）定义：
（3）单位：伏特（V）
（4）电势是标量。但有正有负，其正负表示大小 （其零点在无限远处或大地）。
例2. 将一电量为 q 2 106 c 的点电荷 从电场外一点P移至电场中某点A, 电场 力做 功4 105 J ,求A点的电势. 解: 设场外一点P的电势为 p 0
从P A,电场力做的功 W E PA
EPA W 4 105 J
EPA 4 105 A V 20V 6 q 2 10
点评:电势的确定首先要确定零电势处, 且电势可以为负.
（5）电场中两点电势高低的比较。
A B
E
a.根据电场力做功判断：在两点间移动正电荷，如 电场力做正功，电势降低，如做负功，电势升高。
b.根据电荷电势能变化判断：在两点间移动正电荷， 如电势能增加，电势升高，电势能减少，电势降低。 · c.根据电场线确定（最常用的方法）
沿着电场线的方向，电势逐渐降低。
d.如电荷只在静电力作用下由静止开始运动， 正电荷由电势高的点移向电势低的点，电势能减小 负电荷由电势低的点移向电势高的点。电势能减小
电场强度
（E）
？
电势差 （UAB= A B ）
电势
U=Ed
(1) 式中的U为两点间电压，E为场强，d为两点间 距离在场强方向的投影（沿场强方向的距离）． （2）由 U=Ed ，得 E=U/d ， 在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单 位距离上的电势差。场强的另一个单位：V/m
1焦 / 库 1牛 米 1牛 / 库 1伏/米= 1米 1库 米
举一反三 A和B为电场中某条电场线上的点，如图： 将q=4×10-9的正电荷从A点移到B点需 克服电场力做功5 ×10-7J，则 ⑴电场方向由A→B还是B→A？ ⑵电荷在哪点时电势能大？大多少？

第2讲 电场能的性质

第2讲 电场能的性质

二、电势差 匀强电场中电势差与电场强度的关系 1．电势差 (1)定义式：UAB＝WqAB。 (2)电势差与电势的关系：UAB＝ φA－φB ，UAB＝－UBA。 (3)影响因素：电势差 UAB 由电场本身的性质决定，与移动的电荷 q 及电场力
做的功 WAB 无关 ，与零电势点的选取 无关 。 2．匀强电场中电势差与电场强度的关系 (1)电势差与电场强度的关系：匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这
4．(2020·山东等级考)(多选)真空中有两个固定的带正电的
点电荷，电荷量不相等。一个带负电的试探电荷置于二
者连线上的 O 点时，仅在电场力的作用下恰好保持静
止状态。过 O 点作两正电荷连线的垂线，以 O 点为圆心的圆与连线和垂线
分别交于 a、c 和 b、d，如图所示。以下说法正确的是
()
A．a 点电势低于 O 点
()
解析：电子绕正电荷做椭圆轨道运动，可类比太阳系内行星的运动，根据开普 勒第二定律可知，电子在 A 点的线速度大于在 C 点的线速度，选项 A 错误； A 点距离正电荷较近，受库仑力较大，根据牛顿第二定律可知，电子在 A 点的 加速度大于在 C 点的加速度，选项 B 错误；电子由 A 运动到 C 的过程中电场 力做负功，电势能增加，选项 D 正确，C 错误。 答案：D
(二)电势能大小的判断 3．类比是一种常用的研究方法。如图所示，O 为椭圆 ABCD
的左焦点，在 O 点固定一个正电荷，某一电子 P 正好沿椭 圆 ABCD 运动，A、C 为长轴端点，B、D 为短轴端点，这 种运动与太阳系内行星的运动规律类似。下列说法正确的是
A．电子在 A 点的线速度小于在 C 点的线速度 B．电子在 A 点的加速度小于在 C 点的加速度 C．电子由 A 运动到 C 的过程中电场力做正功，电势能减小 D．电子由 A 运动到 C 的过程中电场力做负功，电势能增加可判断电Fra bibliotek能的变化情况。

：1.4电势能和电势 (共17张PPT)

：1.4电势能和电势 (共17张PPT)

（4）电势是标量，只有大 小，没有方向，但可正可 负。相对与零势面的。
（5）电势高低的判断方法
EP A q
（2）单位：伏特（V）
A
B
A B
（3）物理意义：用来 描述电场中能量性质的 一个物理量
电场线法：顺着电场线 的方向电势越来越低。 电势高低看箭头。
例题1：如图示，电场中有A、B两点，则下 列说法中正确的是（ BC ）
A、电势Φ A> Φ B，场强EA>EB B、电势Φ A> Φ B，场强EA<EB
B A E
C、将 +q从A点移到B点，电场 力做正功
D、将－q分别放在A、B两点时 具有的电势能EPA>EPB
2.如图所示，将一带正电的点电荷沿电场线方向从 A点移动到B点， 下列说法正确的是( ) A.静电力做正功，电势能增加 B.静电力做负功，电势能增加 C.静电力做正功，电势能减少
C.带电粒子受到的静电力一定越来越小 D.带电粒子受到的静电力做正功 解析 带负电的粒子所受静电力方向与电场线方向相反，所以
当带负电的粒子沿着电场线从A点运动到B点的过程中，静电力
做负功，电势能越来越大，选项A、D错误，B正确；电场线的
疏密表示场强的大小，所以EA＜EB，带电粒子受到的静电力一 定越来越大，选项C错误。 答案 B
w Eqd
W F AM
结论：静电力做功只与电荷的初末沿电场线 方向的位移有关，与电荷经过的路径无关。
二、电势能：
1、电势能与重力势能的比较 重力势能 电势能
g
A
E
A
B
B
重力做功与通过的路 径无关，只与始末位 置的相对高度有关。
静电力做功与通过的路径 无关，只与始末位置在电 场线方向的距离有关。

电场的能的性质

电场的能的性质

公式
法
能量 在电场中，若只有电场力做功时，电荷的动能和电势 守恒 能相互转化，动能增加，电势能减小，反之电势能增 法 加
电势高低的四种判断方法
判断角度 依据电场线方向 判断方法 沿电场线方向电势逐渐降低 WAB 根据 UAB＝ q ，将 WAB、q 的正 依据电场力做功 负号代入， 由 UAB 的正负判断 φA、 φB 的高低
2．电势 (1)定义： 电荷在电场中某点的电势能与它的电荷量的比值。 Ep (2)定义式：φ＝ q 。 (3)矢标性：电势是标量，其大小有正负之分，其正(负)表 示该点电势比电势零点高(低)。 (4)相对性：电势具有相对性，同一点的电势因电势零点的 选取的不同而不同。
3．电势差 (1)定义：电场中两点间电势的差值。 (2)移动电荷做功与电势差的关系：电荷在电场中由一点 A 移到另一点 B 时， 电场力做的功与电荷量的比值等于电势 WAB 差。公式 UAB＝ q 。单位：伏特，符号 V。 (3)影响因素： 电势差 UAB 由电场本身的性质决定， 与移动的 电荷 q 及电场力做的功 WAB 无关， 与电势零点的选取无关。
判断角度
判断方法 取无穷远处电势为零，正电荷周围电势为
依据场源 电荷的正负
正值，负电荷周围电势为负值；靠近正电
荷处电势高，靠近负电荷处电势低 正电荷在电势较高处电势能大，负电荷在
依据电势
能的高低
电势较低处电势能大
4．等势面 (1)定义：电场中电势相同的各点构成的面。 (2)特点： ①电场线跟等势面垂直，即场强的方向跟等势面垂直。 ②在等势面上移动电荷时电场力不做功。 ③电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面。 ④等差等势面越密的地方电场强度越大；反之越小。
电势能高低的四种判断方法

研究电场的能的性质PPT

研究电场的能的性质PPT
E d
1. 公式适用于在匀强电场中计算和判断, 也可在非匀强电场中作定性分析. 2. 公式中的距离d是沿场强方向的距离.
1焦 / 库 1牛 米 1牛 / 库 3. 1伏 / 米 1米 1库 米
问题2: 如图所示, 从A等势面到B等势面的电势降 落方向有多个, 其中降得最快的是哪条? 它与场强的方 向有什么关系?
例3 下列关于匀强电场中的场强和电势差的 关系, 说法正确的是( D ) A. 任意两点间的电势差, 等于场强和这两 点间距离的乘积 B. 电势减小的方向必是场强的方向 C. 在相同距离的两点上, 电势差大的, 其场 强也大 D. 沿电场线方向, 任何相同距离上电势降 落必相等
例4 在匀强电场中如图中所示分布着 A、
B
（1）将点电荷从A移到B，电场力做功
6 6 10 [5 (2)] J=-4.2×10-5J WAB qU AB q( A B )
由WAB=-(EpB-EpA)可知，电场力做了4.2×10-5J 的负功，因此电势能增加了4.2×10-5J ． （2）将点电荷从B移到C，电场力做功
B、C三点. 当把一个电量 q=10-5C的正电 荷从A沿AB线移到B时, 电场力做功为零; 从B移到C时, 克服电场力 做功为1.73×10
-3J.
20cm
C
60°
B
试判断该电场的方向,
算出场强的大小． A
解析: 将电荷由A移至B时电场力不做功, 说明A、B两点在同一等势面上. 又由于是匀 强电场, 等势面为平面, 故AB面为一等势面. 再由将正电荷由B移至C时克服电场力做功可 知, C点电势高于B点电势. 场强方向如图所示 3 1.73 10 W qU得U BC V 173V 5 10

电场能的性质PPT课件

电场能的性质PPT课件

过好双基关
创新设计
2.静电平衡 (1)定义：导体放入电场中时，附加电场与原电场的场强在导体内部大小相等 且方向相反，使得叠加场强为零时，自由电荷不再发生_定__向__移__动___，导体处于 静电平衡状态。 (2)处于静电平衡状态的导体的特点 ①导体内部的场强_处__处__为__零___； ②导体是一个等势体，导体表面是等势面； ③导体表面处的场强方向与导体表面_垂__直___； ④导体内部没有净电荷，净电荷只分布在导体的外表面上； ⑤在导体外表面越尖锐的位置，净电荷的密度(单位面积上的电荷量)越大，凹 陷的位置几乎没有净电荷。
过好双基关 研透命题点 课时限时练
过好双基关
创新设计
【自测2】 (2016·全国卷Ⅲ，15)关于静电场的等势面，下列说法正确的是( B )
A.两个电势不同的等势面可能相交 B.电场线与等势面处处相互垂直 C.同一等势面上各点电场强度一定相等 D.将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做 正功 解析 若两个不同的等势面相交，则在交点处存在两个不同电势数值，与事 实不符，选项A错误；电场线一定与等势面垂直，选项B正确；同一等势面上 的电势相同，但电场强度不一定相同，选项C错误；将一负电荷从电势较高 的等势面移至电势较低的等势面，电场力做负功，故选项D错误。
过好双基关 研透命题点 课时限时练
过好双基关
创新设计
【自测1】 关于静电力做功和电势能的理解，下列说法正确的是( A )
A.静电力做功与重力做功相似，均与路径无关 B.正电荷具有的电势能一定是正的，负电荷具有的电势能一定是负的 C.静电力做正功，电势能一定增加 D.静电力做功为零，电荷的电势能也为零
过好双基关 研透命题点 课时限时练

电场能的性质

4
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
白笔
橡皮
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
红笔
光标
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
• • • • • • • • • • •
六、等势面：电场中电势相等的点构成的面。 等势面：电场中电势相等的点构成的面。 1、典型电场的等势面： ①匀强电场； ② 点电荷电场； ③等量的异种点电荷电场； ④等量的同种点电荷电场。 2、等势面与电场线的关系 ①电场线总是与等势面垂直，且总是从 电势高的等势面指向电势低的等势面。 ②若任意相邻等势面间电势差都相等，则 等势面密处场强大，等势面疏处场强小。 ③沿等到势面移动电荷，电场力不做功，
11
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
白笔
橡皮
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
红笔
光标
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
已知：A、B、C三点的电势分别为14 V、6 V和2 V
F H
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
白笔
橡皮
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
红笔
光标
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30

8.4电场的能的性质


二、电势能——类比：重力势能
1.定义：电荷在电场中具有的势能．标量，正负表 示大小，具有相对性。 2.电场力做功与电势能变化的关系：电场力做的功 等于电势能的减小量，即WAB＝EpA－EpB＝－ΔEp. 3.电势能大小的比较方法
判断角度 判断方法 ①做功判 无论正、负电荷，电场力做正功，电势能 断法 减小； 由Ep＝qφp，将q、φp的大小、正负号一起 ②公式法 代入公式，Ep的正、负表示大小； 在电场中，若只有电场力做功时，电荷的 ③能量守 动能和电势能相互转化，动能增加，电势 恒法 能减小，反之，电势能增加
1、电场线分布如图所示，电场中有a、b两点 ,则 （1）电场强度Ea Eb； （2）电势φa φb； （3）电荷+q在a、b两点的电场力Fa Fb； （4）电荷-q在a、b两点的电势能EPa EPb；
2、如图所示，实线表示电场线，虚线表示只 受电场力作用的电荷运动轨迹，a、b为运动 轨迹上的两点，可以判定（ ） A、电荷在a点速度大于在b点速度 B、该电荷一定为负电荷 C、电荷在a点的电势能大于在b点的电势能 D、a点的电势低于b点的电势
3、（2006四川）带电粒子M只在电场力作用 下由P点运动到Q点，在此过程中克服电场力 -6 做了2.6×10 J 的功。那么（ ） A.M在P点的电势能一定小于它在Q点的电势 能 B.P点的场强一定小于Q点的场强 C.P点的电势一定高于Q点的电势 D.M在P点的动能一定大于它在Q点的动能
4.把一个正电荷从无穷远处移入电场中的M 点，电场力做功8.0×10-9J；若把一个等量的 负电荷从无穷远处移入该电场中的N点，要 克服电场力做功9.0×10-9J，则M、N点的电 势（ ） （A）UM＞UN＞0 （B）UN＞UM＞0 （C）UM＜UN＜0 （D）UN＜UM＜0
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2．等势面 (1)定义：电场中__电__势__相___同__的各点构成的面． (2)特点 ①在等势面上移动电荷，电场力不做功． ②等势面一定与电场线垂直，即与场强方向_垂__直__．
目录
目录
目录
热身体验 1. (2013·漳州模拟)如图所示，正点电荷(电荷量为Q)产生 的电场中，已知A、B间的电势差为U，现将电荷量为q的 正点电荷从B移到A，则( )
第2讲 电场的能的性质
本节目录
基
要
考
技
知
础
点
点
法
能
再
透
探
提
演
现
析
究
炼
练
对
直
讲
思
轻
点
击
练
维
巧
自
高
互
升
夺
测
考
动
华
冠
基础再现对点自测
知识清单 一、电场力做功和电势能 1．静电力做功 (1)特点：静电力做功与_实__际__路__径__无关，只与_初__末__位__置__有关. (2)计算方法 ①W＝qEd，只适用于匀强电场,其中d为沿_电__场__方__向__的距离. ②WAB＝qUAB，适用于__所__有__电__场___．
场强为零，电 势差一定为零; 电势差为零,场 强不一定为零
场强为零,电势 能不一定为零; 电势为零,电势
能一定为零
联系
匀强电场中UAB＝Ed(d为A、B间沿场强方向的距离)；电
势沿着场强方向降低最快；UAB＝φA－φB；φ＝ Ep ；
WAB＝ΔEpAB＝EpA－EpB
q
目录
即时应用1 (2011·高考海南卷)关于静电场，下列说法正确 的是( ) A．电势等于零的物体一定不带电 B．电场强度为零的点，电势一定为零 C．同一电场线上的各点，电势一定相等 D．负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加 解析：选D.零电势的位置是人为选定的，与物体是否带电无 关，A错误．电场强度是电势随空间的变化率，二者的大小 之间无直接联系,B错误.沿电场线的方向电势是逐渐降低的, C错误.由于负电荷在电势越低处电势能越大，故D正确．
目录
二、电势、等势面
1．电势 (1)定义:电荷在电场中某一点的_电__势__能___与它的__电__荷__量___的比值.
(2)定义式：φ＝Eqp. (3)矢标性：电势是标量，其大小有正负之分，其正(负)表示该点电 势比电势零点高(低)． (4)相对性：电势具有相对性，同一点的电势因__零__电__势__点___的选取 不同而不同．
电场强度
标矢性 矢量ຫໍສະໝຸດ 电势 标量电势差 标量
电势能 标量
由电场本 由电场本身 由电场本身的
决定因素
身决定， 与试探电
决定，与试 探电荷无关,
两点间差异决 定，与试探电
荷无关 有相对性 荷无关
由电荷量和该 点电势共同决 定，与参考点 选取有关
关系
场强为零 的地方电 势不一定 为零
电势为零的 地方场强不 一定为零
目录
2．电势能 (1)定义：电荷在__电__场_中具有的势能，数值上等于将电荷从 该点移到__零__势__能__点__位置时静电力所做的功． (2) 静 电 力 做 功 与 电 势 能 变 化 的 关 系 ： 静 电 力 做 的 功 等 于 _电__势__能__的__减__少__量__，即WAB＝EpA－EpB＝－ΔEp. (3)电势能具有相对性．
A．外力克服电场力做功QU，电势能增加qU B．外力克服电场力做功qU，电势能增加QU C．外力克服电场力做功qU，电势能增加qU D．外力克服电场力做功QU，电势能减少QU
目录
2－1.将一正电荷从无限远处移入电场中M点，电场力做功 W1＝6×10－9 J，若将一个等量的负电荷从电场中N点移向 无限远处，电场力做功W2＝7×10－9 J，则M、N两点的电 势φM、φN关系式正确的是( ) A．φM＜φN＜0 B．φN＞φM＞0 C．φN＜φM＜0 D．φM＞φN＞0 2－2.在静电场中，下列说法正确的是( ) A．电场强度处处为零的区域内，电势一定也处处为零 B．电场强度处处相同的区域内，电势一定也处处相同 C．电场强度的方向总是跟等势面垂直 D．电势降低的方向就是电场强度的方向
目录
3－2.(2013·宜昌高三检测)如图所示是一个匀强电场的等势 面，每两个相邻等势面相距2 cm，由此可以确定电场强度 的方向和数值是( )
A．竖直向下，E＝100 V/m B．水平向左，E＝100 V/m C．水平向左，E＝200 V/m D．水平向右，E＝200 V/m
目录
热身体验答案与解析 1.解析：选 C.根据顺着电场线的方向，电势依次降低，可 知 UBA＜0，那么正点电荷从 B 移动到 A 过程中，电场力做 功为 W＝qUBA＜0，表示外力克服电场力做功 qU，电场力 做负功，则电荷的电势能增加 qU. 2－1.解析：选 C.正电荷在 M 点的电势能 EpM＝－6×10－9 J，φM＝－6×q 10－9V，负电荷在 N 点的电势能 EpN＝7×10 －9 J，φN＝7×－1q0－9 V，故 φN＜φM＜0，C 正确．
目录
二、电势高低及电势能大小的比较方法 1．电势高低的判断 (1)同一电场线上的两点电势高低可用沿电场线方向电势降 低判断． (2)不同电场线上的两点电势高低，可先过两点作出等势面, 然后用电场线由高等势面指向低等势面判断． 2．电势能大小的比较方法 (1)若能判断电荷所受电场力的方向，则可用电场力与电荷 移动速度的夹角大小判断电场力做功的正负，从而得出电 势能大小的关系． (2)若已知等势面分布规律，可先由WAB＝qUAB判断电场力 做功的正负，再比较电荷电势能的大小关系．
目录
要点透析直击高考
一、电场强度、电势、电势差、电势能辨析
物理量 项目
意义
定义
电场 强度 描述电 场的力 的性质
E＝Fq
电势
描述电 场的能 的性质 φ＝Eqp(Ep 为电荷的 电势能)
电势差
电势能
描述电 描述电荷在电 场做功 场中的能量,电 的本领 荷做功的本领
UAB＝ WAB
q
Ep＝φq
目录
物理量 项目
目录
3－1.下列说法正确的是( ) A．A、B两点的电势差等于将正电荷从A点移到B点时电 场力所做的功 B．电势差是一个标量，电势差为零电场强度一定为零 C．由于电场力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差 也跟移动电荷的路径无关，只跟初末两点的位置有关 D．A、B两点的电势差是恒定的，不随零电势点的不同而 改变，所以UAB＝UBA
目录
2－2.答案：C 3－1.解析：选 C.由电势差的定义知 A 错；电势差为零电场 强度不一定为零，故 B 错；UAB＝－UBA，故 D 错． 3－2.解析：选 B.由电势降低最快的方向就是电场强度的方 向以及电场线与等势面垂直的特点可知，电场强度方向水 平向左，又由 E＝Ud 得 E＝2×210V－2 m＝100 V/m.故 B 正确．